La stimulation cérébrale transcrânienne à courant continu (tDCS) est une technique de neuromodulation qui a connu un essor récent en neurologie clinique et en neuropsychologie. La stimulation cathodale a un effet inhibiteur sur le cortex cérébral, qui pourrait avoir une action thérapeutique dans l’épilepsie focale, avec des effets rémanents parfois durables. Les mécanismes neurophysiologiques en restent mal connus. La première partie de ce travail est une étude clinique pilote visant à tester un nouveau matériel de tDCS à haute résolution dans l’épilepsie focale pharmacorésistante. 5 patients ont eu une session unique de 30 minutes de tDCS cathodale individuellement paramétrée selon un algorithme d’optimisation du champ électrique. L’EEG a été enregistré avant, immédiatement après, à h8 et h24 de la stimulation. Les crises épileptiques ont été dénombrées sur une semaine avant et après. 1 patient a eu une amélioration clinique et sur certains paramètres EEG, de manière reproductible. 3 patients n’ont pas eu de modification de leur épilepsie. Un patient a rapporté une aggravation clinique, avec possiblement un corrélat électrophysiologique. Ces résultats sont discutés, en essayant de comprendre leur hétérogénéité et les pistes à envisager pour les améliorer. La deuxième partie décrit la conception d’un modèle computationnel visant à expliquer certains effets de la tDCS sur le cortex à échelle microscopique. Un modèle de colonne corticale intégrant 10.000 neurones (cellules principales glutamatergiques et 3 types d’interneurones GABAergiques) connectés par 5.106 synapses, est construit en respectant une topographie et un fonctionnement synaptique simplifié qui intègre des règles de plasticité homéostatique. On étudie le potentiel membranaire moyen des cellules principales, censé représenter le potentiel de champ local. On simule un champ électrique externe représentant la tDCS, qui influence la genèse des potentiels d’action et la neurotransmission présynaptique. En conditions d’hyperexcitabilité simulant un cortex épileptique, un champ externe cathodal peut diminuer la fréquence des paroxysmes. Une plasticité homéostatique appliquée simultanément peut induire des effets rémanents, suggérant que ces derniers reposent partiellement sur les effets immédiats couplés à la plasticité.