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Fiche descriptive de cours :Ce travail expérimental consiste à utiliser l'ECG sur des étudiants, comme moyen de mesurer l'activité cardiaque et comprendre comment est générée et transmise cette activité au sein du cœur. Nous proposons ainsi de réaliser ces ECG dans diverses conditions. Il est important de noter que l'analyse des signaux n'est en aucun cas destinée à réaliser de diagnostics.
Cette journée est également complétée par l’utilisation d’un logiciel de simulation « cardiosimulix » (Ela Medical©) proposant l’étude de différents modèles de cœurs normaux et pathologiques.
• TP2 : Etude de la régulation de la glycémie
Ce TP a pour but d’étudier de façon dynamique la régulation de la glycémie. Il est réalisé par une double approche expérimentale et de simulation (grâce à un logiciel). Les étudiants ont la possibilité d’observer les variations physiologiques de glycémie au cours de la journée d’un patient hypothétique, de comprendre comment la glycémie est finement régulée grâce à l’insuline et au glucagon. De plus, ce logiciel permettant de modifier la fréquence des repas du sujet ou la résistance des cellules du pancréas à l’insuline, elle permet de comprendre la physiopathologie des diabètes de type I et II. L’approche expérimentale a pour but de doser la glycémie dans des échantillons fournis et permet de faire le lien avec les travaux pratiques de SAB qui abordent les techniques de dosages en microplaques.
• TP3 : Mesure de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque in vivo chez le rat anesthésié
Cette séance propose d’enregistrer in vivo chez à rat anesthésié le signal de la pression artérielle à l’aide d’un capteur relié à un cathéter artériel. L’analyse détaillée des différents paramètres recueillis par le signal de pression sera réalisée. L’étude des effets de l'administration de différents principes actifs (tels que la noradrénaline, adrénaline, acétylcholine, ainsi que de certains agonistes et antagonistes) ou de la section du nerf cardiomodérateur (le nerf vague) sur la pression artérielle et la fréquence cardiaque sera étudiée. Celle-ci permet de comprendre comment le système nerveux autonome (orthosympathique et parasympathique) régule ces différents paramètres.
Pour les étudiants qui resteraient totalement réfractaires à la chirurgie, la régulation de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque sera étudiée à l’aide d’un logiciel de simulation « cardiolab » (Biosoft©). Ce logiciel mimant totalement les expériences réalisées in vivo.
• TP4 : Etude du système sensoriel auditif chez l’homme
Cette séance permet de comprendre comment le système sensoriel auditif discrimine les sons qui peuvent être définis comme représentant la partie audible du spectre des vibrations acoustiques. Deux méthodes seront utilisées :
- Enregistrement des oto-émissions acoustiques (OEAs) qui sont le reflet des mécanismes actifs et des propriétés électromotiles de cellules spécifiques de l’oreille interne.
- Enregistrement des potentiels évoqués auditifs (PEA). A l’aide d’électrodes placées sur le crâne (vertex), il est possible de mesurer des potentiels évoqués du nerf auditif et du tronc cérébral. C’est ainsi que peuvent être retranscrit les signaux les différents relais sensoriels utilisés dans la discrimination du signal sonore.
• TP5 : Modélisation de l’activité électrique d’une cellule nerveuse
Le logiciel de simulation utilisé « du canal ionique au potentiel d’action » (Micrelec©) permet de comprendre et d’illustrer progressivement les aspects les plus élémentaires que constitue le canal ionique, aux aspects plus intégrés de la transmission synaptique. Cette progression conceptuelle est illustrée par l’étude successive du potentiel de repos – des canaux ioniques – du potentiel imposé – du potentiel d’action – de la période réfractaire. Cette première séance permet de comprendre les concepts de base des mécanismes qui régissent les canaux ioniques, éléments cruciaux des neurosciences et essentiels à la mise en place du TP 6 sur les interfaces cerveau/machine.
• TP6 : Interface cerveau/machine
Une interface cerveau/machine est une interface de communication entre un cerveau et un dispositif externe dans le but d’assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. Ce TP a pour but de comprendre les enjeux (intérêt et difficultés) dans la mise en place de ces technologies. Les étudiants étudieront les enregistrements électroencéphalographiques de souris (qui ont été réalisés au préalable), afin d'en étudier le patron d'oscillations et déterminer les grands types d'oscillations associées à l'éveil et aux différentes phases du sommeil.
