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Dynamique Corticale et Prise de Décision

Département de Neuroscience

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Présentation

Les informations sensorielles sont transmises des sens au cerveau en permanence. Celui-ci analyse, trie et affine ces informations pour former une perception stable et globale du monde qui nous entoure. Ce processus de traitement implique de nombreuses décisions perceptuelles en continu (quelle est cette forme, cette sensation tactile, ce son ?) qui guident nos interactions avec l’environnement. Ainsi, ces décisions sensorielles que prend le cerveau sont parfois considérées comme l’une des bases de la cognition. Ce traitement et les prises de décision associées sont toutefois basés sur un réseau complexe distribué dans l’ensemble du cerveau.

L’objectif global de notre équipe est de comprendre l’interaction des signaux provenant de zones fonctionnelles interconnectées dans le néocortex. Notamment, notre compréhension de l’interaction entre les zones corticales des deux hémisphères cérébraux reste superficielle. De plus, il y a un manque de connaissances précises sur les corrélats neuronaux du comportement décisionnel, dans les cortex sensoriels. Dans cette optique il faut aussi étudier les zones corticales responsables de stratégies décisionnelles complexes, dont les cortex pariétal et préfrontal sont les principaux acteurs.

Le bénéfice principal attendu de ces études est une meilleure compréhension du traitement cortical de l’information. Les connaissances ainsi acquises contribueront non seulement à la recherche fondamentale sur les processus sensoriels, mais aussi à une meilleure compréhension des troubles pathologiques. Un premier exemple est la recherche sur les stratégies de stimulation efficaces qui sont utilisées pour les neuroprothèses (e.g. implants cochléaires) corticales. Un autre exemple est la description des réseaux neuronaux entre les régions cérébrales principalement sensorielles et super ordonnées (pariétales et préfrontales) impliquées dans les troubles perceptuels et cognitifs chez les patients schizophrènes ou autistes.

L’objectif global de notre équipe est d‘aborder ces questions en analysant le comportement de prise de décision des animaux dans des tâches spécifiques tout en enregistrant et en manipulant directement l’activité de leurs neurones corticaux. Pour cela nous utiliserons des techniques de microscopie multi-photonique, d’imagerie à champ large, d’électrophysiologie et d’optophysiologie. Les trois premières méthodes permettent d’étudier différent aspect de la coordination entres des réseaux corticaux proches ou éloignées. Les deux dernières techniques permettent la stimulation d’un ou plusieurs neurones afin d’influencer la perception de l’animal et de recueillir ainsi de précieuses informations sur la fonction de ces neurones dans les processus décisionnels.

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