Différences entre les versions de « Neurosciences/Le codage neuronal »

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Un neurone ne réagit pas à n'importe quelle stimulation, mais ne répond qu'à un certain type de stimulus bien précis. Le stimulus en question dépend du neurone, de ses connexions avec les autres neurones, de son intégration dans les réseaux synaptiques, de ses récepteurs synaptiques, et de bien d'autres choses. Les neurones sensoriels sont conçus pour répondre à des stimulus bien précis, du fait de leur nature même. Par exemple, un récepteur de stimulus douloureux ne réagit pas à la lumière. La preuve est que vous n'avez pas mal quand vous allez au Soleil (sauf si vous abusez ou que vous avez des maladies particulières, mais cela n'a rien à voir avec ce dont nous parlons). Mais on observe la même chose dans le système nerveux central : les neurones centraux réagissent à certains stimulus, mais pas d'autres. On dit que les neurones ont une certaine '''sélectivité''' en terme de stimulus.
 
===La sélectivité des neurones sensoriels===
 
Un exemple est celui des neurones du cortex visuel et plus précisément ceux de la couche V1. Ces neurones réagissent quand on présente un stimulus penché d'un certain angle, mais pas quand la barre est trop ou pas assez penchée. Des expériences chez le singe, le chat et l'homme, on montré que quand on affiche une barre noire, les neurones répondent quand la barre est penchée d'un certain angle. Certains neurones répondent quand la barre est horizontale, d'autres quand elle est verticale, d'autre quand elle est à 45°, etc. Prenons par exemple un neurone qui répond pour une barre verticale. La fréquence d'émission des potentiels d'action est maximale quand la barre est verticale. Elle diminue quand on augmente l'angle, et est nulle au-delà de 20 à 30° d'inclinaison. D'autres neurones ont le même comportement, mais pour une orientation différente. De tels neurones sont donc sélectifs : ils réagissent au maximum quand le stimulus a certaines caractéristiques, ou pour certains stimulus, mais réagissent pas ou peu quand ce n'est pas le cas.
 
D'autres expériences ont répliqué ces résultats, mais avec quelques nuances. Dans le détail, les réponses ne sont pas aussi spécifiques que dans l'expérience princeps. Les neurones ont tendance à réagir à non pas un seul stimulus bien précis, mais à plusieurs stimulus semblables de la même catégorie. Par exemple, des expériences ont montré que les neurones du cortex temporal inférieur s'activent quand on présente des visages, mais pas à d'autres stimulus. De même, si on répliquait l'expérience princeps, on verrait que certains neurones qui répondent aux images de Luke Skywalker répondraient sans doute à une image de Yoda, à une image de TIE-fighter, etc. De même, plusieurs neurones différents peuvent répondre au même stimulus. Bref : le codage neuronal n'est pas aussi précis que ce que postule la théorie du neurone grand-mère.
 
==Le codage de l'information par les réseaux de neurones : le codage de population==
 
On vient de voir que l'information est codée dans le cerveau de diverses manières. Si les stimulus simples peuvent être représentés par un influx nerveux provenant de neurones spécialisés, ce mécanisme ne marche pas pour tout type d'information. Il est des informations qui ne peuvent pas être codées par un seul neurones. Pour ces informations, le cerveau recourt à ce qu'on appelle un '''codage de population''', qui combine les informations provenant de plusieurs neurones pour représenter une information complexe. Un tel codage part d'un réseau contenant de nombreux neurones distincts. Chaque neurone a une sélectivité pour un certain type de stimulus : il répond fortement pour certains stimulus, faiblement voire pas du tout pour les autres. Quand on présente un stimulus quelconque au réseau de neurone, certains neurones vont s'activer et d'autres vont rester silencieux. Le motif d'activation neuronal (quels sont les neurones activés/éteints) code pour une information.
 
===Les codages denses et épars===
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