Descriptif

Dans l’éventail des sciences de la vie, les neurosciences constituent un champ de recherche en pleine évolution. Des avancées technologiques majeures issues de la physique et de la biochimie permettent actuellement une accélération de nos connaissances sur le fonctionnement du cerveau, et à terme, devraient déboucher sur des applications médicales jusque-là inespérées.

L'objectif général de ce cours sera de donner un corpus solide de connaissances en neurosciences, tout en exposant les recherches actuelles de ce domaine.

Après une introduction sur l’organisation générale du système nerveux, nous décrirons le neurone, unité de base du fonctionnement cérébral, et la synapse, point de contact entre deux neurones permettant le transfert d’information. Les mécanismes développementaux conduisant à la mise en place d’une connectique finement régulée dans le système nerveux seront ensuite abordés.

Nous considérerons par la suite comment l'activité neuronale unitaire au sein de réseaux de neurones peut  donner naissance à la perception sensorielle, la commande motrice et l'apprentissage. Enfin, nous discuterons des développements récents d'interfaces cerveau-machine sensorielles et motrices.

Le cours inclura une présentation des nouveaux outils technologiques issus de l'interface avec d'autres disciplines, comme des techniques d'imagerie, ainsi que les manipulations génétiques permettant l'observation et la manipulation de différentes catégories de neurones.

Les principaux thèmes abordés seront :

- Organisation générale du système nerveux central
- Biologie cellulaire du neurone
- Transmission synaptique
- Développement du système nerveux
- Physiologie sensorielle, notamment les systèmes visuel, auditif et tactile
- Contrôle du mouvement : la boucle sensori-motrice
- Apprentissage et mémoire
- Interfaces Cerveau-Machine

Numéro clausus : 45
Niveau requis : Avoir suivi au moins un module de Biologie en année 2.
Langue du cours : Anglais
Credits ECTS : 4

Neuroscience

Among life science disciplines, neuroscience is a young and expanding research field. Recent technological breakthroughs, in areas ranging from physics to biochemistry, have accelerated our understanding on how the brain works, and might in time allow medical applications that were previously deemed not reachable.

The general objectives of this course is to offer a comprehensive status of the current knowledge in neuroscience, while describing ongoing research. After an introduction on the general organization of the nervous system, we will describe the anatomy and function of an individual neuron, and the interactions between connected neurons through synapses. We will explain how developmental mechanisms shape the precise connectivity of the mature nervous system.

We will then move on to consider how the activity of single neurons embedded in neural networks can give rise to sensory perception, motor control, and learning and memory. Finally, we will discuss recent developments in sensory and motor brain-machine interfaces.

The course will include a presentation of the novel technological tools adapted from other disciplines, such as imaging techniques as well as genetic manipulations that allow observation and manipulation of specific classes of neurons.

The main themes discussed in this course will be:

- General organization of the central nervous system
- Cell biology of the neuron
- Synaptic transmission
- Development of the nervous system
- Sensory physiology, including the visual, auditory and tactile systems
- Movement control: the sensori-motor loop
- Neuronal mechanisms of learning and memory
- Brain-Machine Interfaces

Niveau requis : At least one Biology class in year 2.
Langue du cours : English
Credits ECTS : 4