Plasticité fonction du temps d'occurrence des impulsions
Résumé
La (en Spike-timing-dependent plasticity, STDP) est un processus de modification du poids des synapses. Cette modification dépend du moment de déclenchement du potentiel d'action dans les neurones pré- et post-synaptique. Ce processus permettrait d'expliquer partiellement le développement cérébral et la mémorisation, en provoquant potentialisation à long terme (en Long-term potentiation, LTP) et dépression à long terme (en Long-term depression, LTD) des synapses.
vignette|Mise à jour des poids synaptiques entre deux neurones, en fonction de leur temps d'occurrence des impulsions, avec la STDP biologique ().
La STDP est une interprétation de la théorie de Hebb, souvent résumée par la formule : « des neurones qui s'excitent ensemble se lient entre eux. ». L'objectif de ce mécanisme de plasticité est de renforcer les connexions synaptiques où les activations du neurone pré-synaptique mènent aux activations du neurone post-synaptique et de diminuer les connexions où le neurone pré-synaptique n'a pas d'influence sur les activations du neurone post-synaptique.
La STDP s'implémente dans les réseaux de neurones à impulsions pour modéliser un processus d'apprentissage non supervisé et local (c'est-à-dire que la mise à jour des poids synaptiques ne dépend uniquement des deux neurones reliés). Elle permet aux réseaux de neurones d'apprendre, sans supervision, des caractéristiques propres aux données d'entrées.
Différentes implémentations existent, plus ou moins fidèles aux observations biologiques, et leur utilisation varie selon les besoins, l'architecture du réseau ou encore le modèle de neurone utilisé.
La règle biologique est la plus proche du mécanisme de plasticité observé dans notre cerveau. La mise à jour des poids d'une connexion synaptique dépend de la différence entre les temps d'occurrence des impulsions et peut se formuler de la manière suivante :
avec les poids synaptiques, et les taux d'apprentissages, et les temps d'occurrences des impulsions des neurones pré et post-synaptiques, et la constante de temps.
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
The course introduces students to a synthesis of modern neuroscience and state-of-the-art data management, modelling and computing technologies with a focus on the biophysical level.
In this course we study mathematical models of neurons and neuronal networks in the context of biology and establish links to models of cognition. The focus is on brain dynamics approximated by determ
Recent advances in machine learning have contributed to the emergence of powerful models for how humans and other animals reason and behave. In this course we will compare and contrast how such brain
This course explains the mathematical and computational models that are used in the field of theoretical neuroscience to analyze the collective dynamics of thousands of interacting neurons.
This course explains the mathematical and computational models that are used in the field of theoretical neuroscience to analyze the collective dynamics of thousands of interacting neurons.
En neurosciences, un réseau de neurones correspond, schématiquement : Soit à un nombre restreint de différents neurones interconnectés, qui ont une fonction précise, comme le ganglion stomatogastrique qui contrôle l'activité des muscles de l'estomac des crustacés. Soit à un grand nombre de neurones similaires interconnectés, qui ont des fonctions plus cognitives, comme les réseaux corticaux qui permettent entre autres la catégorisation.
thumb|350px|Les formes et fonctions de la mémoire en sciences. En psychologie, la mémoire est la faculté de l'esprit d'enregistrer, conserver et rappeler les expériences passées. Son investigation est réalisée par différentes disciplines : psychologie cognitive, neuropsychologie, et psychanalyse. thumb|Pyramide des cinq systèmes de mémoire. Le courant cognitiviste classique regroupe habituellement sous le terme de mémoire les processus dencodage, de stockage et de récupération des représentations mentales.
La dépression à long terme (DLT) est « une réduction durable de l'efficacité de la transmission synaptique qui fait suite à certains types de stimulation ». Dans la dépression à long terme l'efficacité synaptique se trouve réduite. Cela est dû au fait que les éléments pré-synaptiques et post-synaptiques des neurones ont une décharge nerveuse asynchrone ou ne déchargent plus d'influx nerveux. La puissance de l'influx nerveux est influencée par la participation des récepteurs NDMA, et de leur influx calcique (Ca2+).
Couvre l'informatique neuromorphe, les défis dans l'informatique ternaire et binaire, les simulations matérielles du cerveau, et les nouveaux matériaux pour les cellules cérébrales artificielles.
Explore différentes formes de plasticité synaptique et les mécanismes qui les sous-tendent, en mettant l'accent sur le rôle du calcium dans l'induction et le maintien des changements plastiques.
Explore comment les mécanismes de plasticité synaptique conduisent à des neurones étroitement interconnectés et comment les formes des neurones influencent les tendances de la micro-connectivité.
The lateral amygdala (LA) encodes fear memories by potentiating sensory inputs associated with threats and, in the process, recruits 10-30% of its neurons per fear memory engram. However, how the local network within the LA processes this information and w ...
Nature Portfolio2024
In humans and animals, surprise is a physiological reaction to an unexpected event, but how surprise can be linked to plausible models of neuronal activity is an open problem. We propose a self-supervised spiking neural network model where a surprise signa ...
2024
, , , ,
Recent developments in experimental techniques have enabled simultaneous recordings from thousands of neurons, enabling the study of functional cell assemblies. However, determining the patterns of synaptic connectivity giving rise to these assemblies rema ...