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Ondes lentes et réseaux de neurones

samedi 13 novembre 2010, par Didier Cugy

CUGY D., BASTARD D., PATY J.

Nous nous sommes proposés d’étudier un modèle susceptible de rendre compte du caractère périodique des ondes EEG observées dans certains états de vigilance (relaxation et sommeil). Le modèle proposé est constitué d’un réseau de neurones électroniques interconnectés élaboré à partir du modèle de Hopfield. Les neurones sont connectés en boucle (fig 1).
La fonction de transfert calculée pour un neurone est : F(w) = Arctg RC w
La fréquence d’oscillation d’un système composé de N cellules est telle que le déphasage total apporté par les N neurones doit être de 2pi. La fonction de transfert pour chaque cellule doit alors être telle que : 2 pi / N = Arctg RC w
La fréquence d’oscillation du système (correspondant alors à : w = tg (2.pi/N) / RC) évolue de façon inverse au nombre de neurones compris dans la boucle (fig 2).

Le fonctionnement du modèle est susceptible de produire une activité périodique. Nous proposons que le type d’activité dépendrait du nombre de neurones et ainsi de la surface corticale impliquée. Ce modèle nous parait pouvoir rendre compte de la cohérence observée de l’EEG pendant les épisodes Delta du sommeil à ondes lentes. Il est en accord avec la notion d’une corrélation entre la fréquence alpha observée et la taille de l’encéphale (1). Nous nous proposons de contrôler la pertinence du modèle par rapport aux données EEG pendant l’éveil et le sommeil.

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