Colloque

Modèle d'un neurone avec caractéristiques fractales

Richard Gagne

Simon Gagné

Membre a labase

Richard Gagne

Résumé du colloque

Nous avons étudié la réponse d'un neurone qui reçoit des stimuli sous le seuil de déclenchement. Les synapses sont disposées aléatoirement sur le corps dendritique qui se comporte comme un condensateur passif tout en ayant une structure fractale de type diffusion-limited-aggregation (DLA). Les synapses qui peuvent être inhibitrices ou excitatrices sont modélisées par des sources de courant impulsionnelles. Le mouvement de charge dans la dendrite comprend deux types de courant soit le courant axial et le courant de fuite dans la membrane. C'est le courant axial qui propage les charges dans la structure arboritique et change le niveau de potentiel du corps cellulaire. Cette réponse ressemble à un processus bruité. L'étude permet d'étudier la variation du nombre des synapses, du taux d'opération des synapses, de la localisation des synapses, de même que la morphologie de l'arborescence dendritique. Le comportement du neurone est analysé en regardant le spectre de puissance de la réponse et en faisant une analyse de type Hurst. L'analyse fractale des processus montre des transitions de type "persistant" et "anti-persistant" qui caractérisent les systèmes biologiques. Les résultats montrent que les corrélations de type "persistant" sont dues à l'inertie du système et que les corrélations de type "anti-persistant" sont dues aux contraintes du système.

Contexte

Section :

Génie électrique

Thème du colloque :

Génie électrique

Responsables :

Éric Dubois

Hôte : Université d’Ottawa

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