Spatch est un laboratoire virtuel qui permet de réaliser des expériences virtuelles d’électrophysiologie.

Un laboratoire virtuel, qu’est ce que c’est ?

Commençons par dire ce qu’un laboratoire virtuel n’est pas. Un laboratoire virtuel n’est pas une animation shockwave. Dans une telle animation l’utilisateur regarde pas à pas des étapes pré-déterminées. Il est passif. Il ne peut regarder ni ce qui se passe derrière ce qu’on lui montre, ni changer quoi que ce soit. Ceci est l’opposé de toute expérimentation scientifique où l’expérimentateur crée pas à pas les étapes de son expérience. Une animation n’est qu’une illustration animée d’un manuel. Si cela peut aider l’utilisateur à comprendre mieux une figure, rien dans tout cela ne l’amènera à réfléchir.

Un laboratoire virtuel est la représentation simplifiée du monde réel sur un écran d’ordinateur. Bien sûr tout ne peut être représenté, mais ce qui l’est, est accessible à l’utilisateur. Il peut changer des paramètres, interagir avec le laboratoire qui est sur l’écran et par conséquent réaliser des expériences virtuelles.

Le monde selon Spatch?

Le monde de Spatch est l’électrophysiologie. Le monde réel contient des atomes, des molécules qui forment des canaux ioniques, des membranes et des cellules nerveuses. Spatch a des corrélats virtuels de ces composants biologiques dans son programme avec des modèles mathématiques pour décrire leurs interactions. Un laboratoire renferme aussi des bouteilles, des solutions, une chambre d’enregistrement, des électrodes, un microscope, un ordinateur. Spatch renferme tout cela, avec des modèles mathématiques pour décrire le fonctionnement de chacun et leurs interactions.

Où s’arrête Spatch ?

Les laboratoires ont des tables, des chaises, des réfrigérateurs : Spatch n’en possède pas. Voilà la limite du monde virtuel de Spatch. De plus, de tous les composants, seules les cellules et les électrodes ont une structure tridimensionnelle. Pour régler leurs paramètres, il suffit d’ouvrir les fenêtres correspondantes et d’aller dans les menus. Tout ce qui est modélisé, est accessible à l’utilisateur. Ce qu’il ne voit pas n’existe pas dans Spatch.

Comment ont été faits les modèles mathématiques ?

Spatch a pu être réalisé grâce au système de modélisation Catacomb fait par des chercheurs pour des chercheurs. Le but de Catacomb est de créer des corrélats mathématiques et informatiques des systèmes biologiques réels pour aider à leur compréhension et leur analyse. Spatch utilise les modèles de catacomb pour les canaux ioniques et les cellules mais a crée ses propres modèles pour les électrodes, la chambre d’enregistrement et le microscope.

Des détails techniques ?

Spatch et Catacomb sont entièrement écrits en java. Spatch, avec la partie de Catacomb sur lequel il s’appuie, correspond à environ 30 000 lignes de programmation, divisées entre les modèles mathématiques et l’interface graphique. Les modèles comprennent des ions, des molécules, des solutions, des canaux ioniques, des cellules rondes, des neurones, des tranches de cerveau, des bouteilles, des tubes, des fils électriques, une rampe de robinets, des électrodes de patch, une chambre d’enregistrement, des protocoles de stimulation...

Last update - Thursday October 25 2001