Conditionnement opérant de neurones du cortex moteur du rat pour un contrôle gradué de prothèse

Résumé : Les traumatismes médullaires, ainsi que les myopathies, les accidents vasculaires cérébraux ou les amputations peuvent entraîner de très lourds handicaps où la commande motrice ne peut plus être exécutée correctement. Les interfaces cerveau-machine ont été développées pour contrecarrer ces déficits. La plupart des groupes de recherche travaillant dans le domaine ont conçu des interfaces qui tentent de reconstruire un mouvement à partir de l'activité neuronale du cerveau. Dans notre cas, nous attaquons le problème différemment en conditionnant un neurone ou un petit nombre d'entre eux dans le cortex moteur de rats éveillés afin qu'ils contrôlent la vitesse d'un actuateur en une dimension en augmentant ou en diminuant leur taux de décharge. Dans ce protocole, connaître l'espace initial de codage des neurones conditionnés n'était pas un prérequis. Nous avons observé que l'activité de la plupart des neurones pouvait être modulée par conditionnement opérant, et pouvaient contrôler en temps réel et pendant plusieurs secondes la position d'une bouteille contenant une récompense liquide située en face de l'animal. De plus, pendant la période d'apprentissage, les neurones conditionnés ont affiché des propriétés spéciales comparées aux autres neurones non conditionnés, en termes de variabilité du taux de décharge, de latence de la réponse et de force de la modulation. Cela constitue la première démonstration d'un outil externe contrôlé en temps réel par des neurones conditionnés devant ajuster leur activité selon des objectifs constamment redéfinis.
Type de document :
Thèse
Neurosciences. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2011. Français



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Contributeur : Pierre-Jean Arduin <>
Soumis le : lundi 13 février 2012 - 09:36:25
Dernière modification le : lundi 13 février 2012 - 14:11:48

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Pierre-Jean Arduin. Conditionnement opérant de neurones du cortex moteur du rat pour un contrôle gradué de prothèse. Neurosciences. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2011. Français. <tel-00669347>

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