Descriptif
Neurosciences
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.
Niveau requis : Avoir suivi au moins un module de Biologie en année 2.
Langue du cours : Anglais
Crédits ECTS :4
Objectifs pédagogiques
À l'issue de ce cours, les étudiants devraient pouvoir :
- Décrire l'organisation générale du système nerveux central et périphérique, ainsi que les grandes lignes de son développement ;
- Comprendre quand et comment les neurones sont activés au sein de microcircuits dans des aires cérébrales sensorielles, motrices et cognitives ;
- Connaître les principales techniques utilisées pour enregistrer et manipuler l'activité neuronale à différentes échelles spatiales et temporelles ;
- Lire les dernières publications scientifiques dans le domaine et évaluer de manière critique les performances et les limites des différentes approches par rapport à leurs objectifs ;
- Présenter une publication récente lors d'une session orale et la replacer dans le contexte de la littérature récente.
effectifs minimal / maximal:
/45Diplôme(s) concerné(s)
- M1 Mech - Mécanique
- M2 DataAI - Données et intelligence artificielle
- Programmes d'échange internationaux
- M1 DataAI - Données et intelligence artificielle
- M1 BH - Biologie et Santé
- Non Diplomant
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Parcours de rattachement
- M2 - Données et intelligence artificielle - Master 2A
- M1MECHA - PARCOURS BME - Electifs hors maquette
- M1 - Données et intelligence artificielle - Master 1A
Objectifs de développement durable
ODD 3 Bonne santé et bien-être.Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vous devez avoir validé l'équation suivante : 1 parmi BIO_43032_EP, BIO_43031_EP, BIO_42051_EP, BIO_41052_EP
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme M1 Mech - Mécanique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M2 DataAI - Données et intelligence artificielle
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M1 DataAI - Données et intelligence artificielle
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M1 BH - Biologie et Santé
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 4 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
L’examen oral est individuel.
La présentation peut être en anglais ou en Français.
Chaque élève dispose de 25 minutes réparties comme suit :
15 minutes de présentation d'un article scientifique suivie de 10 mn de questions.
____
Examen de remplacement/rattrapage: Mêmes modalités que l'examen.
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
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
Mots clés
Cerveau, Système nerveux central, Système nerveux périphérique, Neurone, Synapse, Développement, Perception, Action, Mémoire, CognitionMéthodes pédagogiques
Cours Magistral, Analyse d'article, DM, Quiz, Présentation oraleSupport pédagogique multimédia
