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Catégorie
Neurophysique
Résumé
La neurophysique (ou neurobiophysique) est la branche de la biophysique qui traite du développement et de l'utilisation de méthodes physiques pour obtenir des informations sur le système nerveux. La neurophysique est une science interdisciplinaire qui utilise la physique et la combine avec d'autres neurosciences pour mieux comprendre les processus neuronaux. Les méthodes utilisées comprennent les techniques de biophysique expérimentale et d'autres mesures physiques telles que l'EEG principalement pour étudier les propriétés électriques, mécaniques ou fluidiques, ainsi que des approches théoriques et informatiques. Le terme « neurophysique » est un mot-valise de « neurone » et de « physique ».
Entre autres exemples, la théorisation des potentiels d'action ectopiques dans les neurones à l'aide d'une expansion de Kramers-Moyal et la description de phénomènes physiques mesurés lors d'un EEG à l'aide d'une approximation dipolaire font appel à la neurophysique pour mieux comprendre l'activité neuronale.
Une autre approche théorique tout à fait distincte considère les neurones comme ayant des énergies d'interaction du modèle d'Ising et explore les conséquences physiques de cette approche pour diverses topologies d'arbres de Cayley et de grands réseaux neuronaux. En 1981, Peter Barth a dérivé la solution exacte de l'arbre de Cayley fermé (avec des boucles) pour un rapport de ramification arbitraire et a découvert qu'il présentait un comportement de transition de phase inhabituel dans ses corrélations site-site local-apex et à longue portée, suggérant que l'émergence de phénomènes coopératifs déterminés par la structure et influencés par la connectivité pourrait jouer un rôle important dans les grands réseaux neuronaux.
Les anciennes techniques d'enregistrement de l'activité cérébrale à l'aide de phénomènes physiques sont déjà largement répandues dans la recherche et la médecine. L'électroencéphalographie (EEG) utilise l'électrophysiologie pour mesurer l'activité électrique du cerveau.
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