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Diverse synaptic plasticity mechanisms orchestrated to form and retrieve memories in spiking neural networks

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Encoding (memory)

Memory has the ability to encode, store and recall information. Memories give an organism the capability to learn and adapt from previous experiences as well as build relationships. Encoding allows a perceived item of use or interest to be converted into a construct that can be stored within the brain and recalled later from long-term memory. Working memory stores information for immediate use or manipulation, which is aided through hooking onto previously archived items already present in the long-term memory of an individual.

Interneurone

Un interneurone est un neurone multipolaire qui établit de multiples connexions entre un réseau afférent et un réseau efférent. Comme les motoneurones, leur corps cellulaire est toujours situé dans le système nerveux central (SNC). La majorité des interneurones sont inhibiteurs et sécrètent un neurotransmetteur caractéristique, le GABA. En comparaison du système nerveux périphérique (SNP), les neurones du système nerveux central peuvent être considérés comme des interneurones.

Modèles du neurone biologique

vignette|390x390px|Fig. 1. Dendrites, soma et axone myélinisé, avec un flux de signal des entrées aux dendrites aux sorties aux bornes des axones. Le signal est une courte impulsion électrique appelée potentiel d'action ou impulsion. vignette|Figure 2. Évolution du potentiel postsynaptique lors d'une impulsion. L'amplitude et la forme exacte de la tension peut varier selon la technique expérimentale utilisée pour acquérir le signal.

Implicit memory

In psychology, implicit memory is one of the two main types of long-term human memory. It is acquired and used unconsciously, and can affect thoughts and behaviours. One of its most common forms is procedural memory, which allows people to perform certain tasks without conscious awareness of these previous experiences; for example, remembering how to tie one's shoes or ride a bicycle without consciously thinking about those activities.

Medium spiny neuron

Medium spiny neurons (MSNs), also known as spiny projection neurons (SPNs), are a special type of GABAergic inhibitory cell representing 95% of neurons within the human striatum, a basal ganglia structure. Medium spiny neurons have two primary phenotypes (characteristic types): D1-type MSNs of the direct pathway and D2-type MSNs of the indirect pathway. Most striatal MSNs contain only D1-type or D2-type dopamine receptors, but a subpopulation of MSNs exhibit both phenotypes.

Emotion and memory

Emotion can have a powerful effect on humans and animals. Numerous studies have shown that the most vivid autobiographical memories tend to be of emotional events, which are likely to be recalled more often and with more clarity and detail than neutral events. The activity of emotionally enhanced memory retention can be linked to human evolution; during early development, responsive behavior to environmental events would have progressed as a process of trial and error.

Neurone

thumb|537x537px|Schéma complet d’un neurone. Un neurone, ou une cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de la base du système nerveux. Les neurones assurent la transmission d'un signal bioélectrique appelé influx nerveux. Ils ont deux propriétés physiologiques : l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses, et la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.

Chemical synapse

Chemical synapses are biological junctions through which neurons' signals can be sent to each other and to non-neuronal cells such as those in muscles or glands. Chemical synapses allow neurons to form circuits within the central nervous system. They are crucial to the biological computations that underlie perception and thought. They allow the nervous system to connect to and control other systems of the body. At a chemical synapse, one neuron releases neurotransmitter molecules into a small space (the synaptic cleft) that is adjacent to another neuron.

Mémoire sémantique

En psychologie cognitive, la mémoire sémantique est le système mnésique par lequel l'individu stocke ses connaissances générales : connaissances actuelles sur le monde, définitions de concepts abstraits La mémoire sémantique est un type de mémoire déclarative. En 1972, Endel Tulving propose de distinguer la mémoire épisodique et la mémoire sémantique comme deux composantes de la mémoire déclarative. La mémoire sémantique constitue une base de connaissances, un magasin d'informations que nous possédons tous et dont une grande partie nous est accessible rapidement et sans effort.

Neurone formel

thumb|Représentation d'un neurone formel (ou logique). Un neurone formel, parfois appelé neurone de McCulloch-Pitts, est une représentation mathématique et informatique d'un neurone biologique. Le neurone formel possède généralement plusieurs entrées et une sortie qui correspondent respectivement aux dendrites et au cône d'émergence du neurone biologique (point de départ de l'axone). Les actions excitatrices et inhibitrices des synapses sont représentées, la plupart du temps, par des coefficients numériques (les poids synaptiques) associés aux entrées.