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Neuro-ingénierie et signaux biomédicaux

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  • Responsable de l'UE : Véronique Marchand-Pauvert (veronique.marchand-pauvert@inserm.fr)
  • Code UE :  
  • Volumes horaires / étu : 15 h Cours, 8 h TD, 6 h TP
  • Nombre de crédits de l'UE/EC : 3 ECTS
  • Parcours-type : ROBOT SI MeDH
  • Semestre où l'enseignement est proposé : S1 S2 S3 S4
  • Langue d'enseignement : Français Anglais
  • Public concerné : Département SDI Autre (préciser) :  
  • Localisation : Campus PMC Autre (préciser) :  

Thématique

Ce cours vise à initier les élèves-ingénieurs aux concepts fondamentaux de la neurophysiologie, de l’électrophysiologie et de l’anatomie du mouvement, en mettant l’accent sur leurs applications cliniques en rééducation. La première partie abordera les principaux thèmes des neurosciences et les affections neurologiques touchant la fonction motrice, en fournissant les bases physiologiques et physiopathologiques nécessaires à la compréhension des signaux électrophysiologiques. La seconde partie portera sur les applications cliniques de ces signaux, en explorant leur rôle comme outils d’évaluation et d’intervention — notamment les biomarqueurs, le neurofeedback et les techniques de neurostimulation non invasive.

Mots-clés : Neurophysiologie, électrophysiologie, troubles neurologiques, rééducation, EMG, EEG, neurostimulation, neurofeedback, biomarqueurs, fonction motrice

Prérequis

Afin de suivre cette UE, doivent être acquis précédemment :

  • Traitement numérique du signal
  • Python

Acquis d'apprentissage visés (AAV)

À l'issue de cette UE, les étudiantes ou étudiants seront capables de :

  1. Comprendre les fondamentaux de la neurophysiologie : maîtriser les concepts de neuroplasticité, de neuroanatomie et de transmission des signaux neuronaux, y compris l’interprétation physiologique des signaux EMG et EEG.
  2. Identifier les affections neurologiques touchant la fonction motrice : reconnaître les lésions acquises (AVC, lésions médullaires) et les maladies neurodégénératives (maladie de Parkinson, SLA), et comprendre leurs mécanismes physiopathologiques.
  3. Interpréter les signaux électrophysiologiques : utiliser l’EMG et l’EEG comme outils d’évaluation pour comprendre l’activité musculaire et cérébrale dans des contextes sains et pathologiques.
  4. Appliquer les techniques de neurostimulation non invasive : comprendre les principes de la PNS, de la TMS, de la rTMS et de la tDCS, ainsi que leurs applications cliniques en rééducation.
  5. Exploiter les applications cliniques des signaux : utiliser les signaux électrophysiologiques pour la compréhension physiopathologique, l’identification de biomarqueurs et les interventions de neurofeedback.
  6. Analyser des bases de données neurophysiologiques ouvertes : traiter et interpréter des données électrophysiologiques réelles au moyen d’exercices pratiques sur des bases ouvertes, notamment sur l’acquisition de signaux et les protocoles de neurostimulation.

Séquencement et modalités de l'enseignement (indicatif)

Semaine C/TD/TP Contenu Préparation AAV associé(s)
S1 C1 Neurosciences appliquées aux signaux Notions de base en neurosciences : anatomie, transmission des flux neuronaux, neuroplasticité. Interprétation physiologique des signaux EMG et EEG. Principes de base des stimulations non invasives : PNS, TMS, rTMS, tDCS. Lésions acquises : AVC, lésions médullaires. Apport des signaux électrophysiologiques sur les connaissances physiopathologiques.Lésions neurodégénératives : Parkinson, Maladie de Charcot.
S2 C2  
S3 C3  
S4 C4  
S5 C5  
S6 TD1 Applications cliniques des signaux (1/3) — Compréhension physiopathologique (2h).
S7 TD2 Applications cliniques des signaux (2/3) — Biomarqueurs (2h).
S8 TD3 Applications cliniques des signaux (3/3) — Neurofeedback (4h).
S9 TP1 Visite plateau technique (1/2) — Recueil des signaux, neurostimulation.
S10 TP2 Visite plateau technique (2/2) — Exercices sur bases de données ouvertes.

Modalités d'évaluation des acquis d'apprentissage (1ère session)

Semaine Indiv/collectif Présentiel/distanciel Type d'examen AAV évalué(s) Barème %
  Collectif Présentiel Analyse critique d’un article scientifique   50%
  Collectif Distanciel Projet   50%

2nde session

Session Indiv/collectif Présentiel/distanciel Type d'examen AAV évalué(s) Barème %

Logo SDI Date de génération de la fiche d'UE : 06/10/2026 Logo SDI