Neurofysiologie

La neurophysiologie est une branche de la neuroscience qui étudie les mécanismes fonctionnels du système nerveux. Elle cherche à comprendre comment les neurones et les circuits neuronaux produisent des sensations, des mouvements et des comportements par des signaux électriques et chimiques, depuis le niveau cellulaire jusqu’aux réseaux corticaux.

À l’échelle cellulaire, elle s’intéresse aux neurones, aux synapses et aux cellules gliales, ainsi qu’aux propriétés électriques des membranes, comme le potentiel de repos, le potentiel d’action et la conduction axonale. La communication neuronale repose sur l’activité électrique et sur la libération de neurotransmetteurs, qui peuvent exciter ou inhiber les cellules postsynaptiques, modulant ainsi la plasticité et l’efficacité des circuits.

Les méthodes s’appuient sur l’électrophysiologie et l’imagerie pour mesurer l’activité neuronale. On distingue l’enregistrement intracellulaire et le patch-clamp pour explorer les courants ioniques, l’électroencéphalographie (EEG) et l’électromyographie (EMG) pour enregistrer l’activité corticale et musculaire, les études de conduction nerveuse et les potentiels évoqués. Des techniques d’imagerie et d’optique, comme l’imagerie fonctionnelle (fMRI), la magnétoencéphalographie (MEG) et l’imagerie calcique, permettent d’observer l’activité des réseaux en temps réel chez l’humain et l’animal.

Les applications cliniques et technologiques sont vastes: diagnostic et suivi de neuropathies, d’épilepsie, de troubles du sommeil et de maladies neurodégénératives; utilisation en anesthésiologie, en rééducation et dans les interfaces cerveau-machine et les neurostimulations.

Le champ est interdisciplinaire, mêlant biologie, physique, ingénierie et médecine. Parmi les jalons historiques, on compte les travaux de Luigi Galvani et le modèle Hodgkin–Huxley, qui ont fondé notre compréhension de l’excitabilité neuronale.