thesis

1.7 Mesure de l’activité neuronale 39
rones corticaux (principalement des cellules pyramidales) situés à proximité de
l’électrode. S’agissant d’un courant moyenné, l’information enregistrée par l’EEG
permet de visualiser directement les phénomènes de synchronisation neuronale à
grande échelle. Les travaux expérimentaux basés sur l’EEG peuvent donc être
utiles pour l’étude de la synchronie neuronale. La précision spatiale de l’EEG est
mauvaise mais la précision temporelle est très bonne (de l’ordre de la milliseconde).
C’est une méthode d’enregistrement totalement non-invasive.
Magnétoencéphalographie
La magnétoencéphalographie (MEG) consiste à mesurer à l’aide d’un magnétomètre
très puissant (le SQUID, Superconducting Quantum Interference Device)
les courants magnétiques induits par les courants postsynaptiques. Les signaux
enregistrés par la MEG ou l’EEG proviennent des mêmes mécanismes biophysiques,
mais les signaux magnétiques enregistrés par la MEG sont moins déformés
par leur passage au travers des tissus organiques. La MEG permet ainsi d’obtenir
une résolution spatiale légèrement meilleure (mais qui reste médiocre dans
l’absolu), pour une résolution temporelle aussi bonne. Le traitement des données
obtenues par la MEG nécessite la résolution algorithmique d’un problème inverse
(résolution inverse des équations de Maxwell).
1.7.3 Techniques d’enregistrement microscopique
Les techniques d’enregistrement microscopique permettent d’enregistrer
l’activité d’un ou de plusieurs neurones, jusqu’à un nombre de l’ordre de la centaine
actuellement.
Les techniques d’enregistrement intracellulaire
Les techniques d’enregistrement intracellulaire font partie des premières
techniques de mesure de l’activité neuronale. Elles consistent à mesurer l’évolution
du potentiel de membrane avec une très grande précision temporelle (de l’ordre
de 10 kHz) à l’aide d’une électrode insérée à l’intérieur de la cellule (et d’une autre
électrode de référence à l’extérieur). Elles se répartissent en plusieurs catégories.
– La technique du courant imposé (current clamp) permet de mesurer le potentiel
de membrane lorsqu’un courant est injecté dans le neurone à travers
l’électrode.
– La technique du voltage imposé (voltage clamp) permet de mesurer le
courant électrique passant dans l’électrode lorsque le potentiel de membrane
est maintenu à une valeur fixe.
– La technique de la conductance imposée (dynamic clamp) permet d’injecter
un courant dépendant en temps réel du potentiel de membrane (Robinson
et Kawai 1993, Prinz et al. 2004). Cela permet par exemple d’injecter
des conductances dans le neurone plutôt que des courants. Un modèle de la
membrane et des conductances est implémenté sur ordinateur et calcule en