Les astrocytes sont les deuxièmes cellules les plus abondantes du cerveau humain. Des données expérimentales récentes montrent qu'ils interagissent avec les neurones et qu'il peuvent moduler leur communication. Les astrocytes participent ainsi au traitement de l'information au sein du tissu nerveux. Ces interactions ont lieu au niveau de fines ramifications astrocytaires appelées prolongements. En réponse à une activité neuronale, des signaux calciques intracellulaires sont générés au sein des prolongements astrocytaires. Cependant, la transmission et l'intégration de ces signaux au sein de la cellule ainsi que leur propagation sont peu connues. La localisation des principaux acteurs moléculaires dans les prolongements ainsi que la géométrie du système sont essentielles pour comprendre l'intégration et la propagation des signaux calciques. La majorité de ces données ne sont cependant pas quantifiables expérimentalement car les volumes et tailles impliqués sont trop faibles. La modélisation est la seule approche qui peut apporter une réponse à ces questions.
Le but de ma thèse est de déveloper un modèle Monte Carlo cinétique (individu-centré), réaliste d'un point de vue biologique, et de l'utiliser pour simuler la signalisation calcique dans les prolongements astrocytaires. Dans un premier temps, j'étudierai la génération de signaux calciques dans le système. Ensuite, j'analyserai l'intégration et la propagation des signaux au sein de réseaux à l'échelle subcellulaire.