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Accueil du site > Équipes > Bases neurales de la cognition spatiale


Nom prenom statut telephone email
Capitano Fabrizio Post-Doc fabrizio.capitano@univ-amu.fr
Chaillan Franck MC 0413550849 franck.chaillan@univ-amu.fr
Cholvin Thiba Post-Doc thibault.cholvin@univ-amu.fr
Hok Vincent CDD CNRS 0413550944 vincent.hok@univ-amu.fr
Poucet Bruno DR CNRS 0413550909 bruno.poucet@univ-amu.fr
Rodo Christophe Doctorant christophe.rodo@gmail.com
Sargolini Francesca MC 0413550945 francesca.sargolini@univ-amu.fr
Save Etienne DR CNRS 0413550944 etienne.save@univ-amu.fr
Truchet Bruno MC 0413550856 bruno.truchet@univ-amu.fr


"Bases neurales de la cognition spatiale"

De gauche à droite (from left to right) : Franck Chaillan, Bruno Truchet, Francesca Sargolini, Paul de Saint-Blanquat, Eléonore Duvelle, Etienne Save, Ingrid Bethus, Pierre-Yves Jacob, Bruno Poucet

 French Version

Objectifs

  • Notre recherche, par nature pluri-disciplinaire, vise à comprendre les bases neurales de la navigation spatiale. Les progrès récents permettent de proposer des modèles computationnels biologiquement réalistes inspirés par les concepts de la psychologie cognitive. Dans ce contexte, nous étudions non seulement comment l’animal perçoit l’espace et s’y oriente mais aussi l’implication de plusieurs systèmes neuronaux dans ces capacités.
  • L’accent est mis sur le rôle de l’hippocampe et de plusieurs aires néocorticales (cortex pariétal, préfrontal, rétrosplenial, visuel) qui ont des fonctions distinctes dans les traitements spatiaux. Les études lésionnelles ont pour objectif de décrire les effets différentiels induits par les lésions de ces structures. Les études d’inactivation réversible permettent d’analyser le rôle des structures dans des phases spécifiques du traitement de l’information.
  • Nos recherches sur l’activité neuronal unitaire chez l’animal libre des ses mouvements ont porté sur les cellules de lieu et ont démontré l’existence de telles cellules dans l’hippocampe ventral. Nous avons aussi montré que le contrôle de l’activité des cellules de lieu de l’hippocampe dorsal est exercé par des classes sélectives d’informations spatiales provenant de l’environnement distant. Enfin, nous avons démontré que les cellules de lieu sont normales chez l’animal aveugle. Nos recherches actuelle sont centrées sur les couplages entre activité des cellules de lieu et performance de navigation, de manière à tenter d’établir comment ces cellules participent au calculs des trajectoires.

Projets

Nos projets sont basés sur l’idée que la navigation spatiale dépend d’interactions fonctionnelles entre l’hippocampe et certaines aires corticales. Ces interactions sont analysées en enregistrant simultanément ces différentes structures. Parallèlement, nous développons des paradigmes comportementaux originaux permettant d’étudier comment l’espace est représenté chez l’animal dans le but de développer des modèles de fonctionnement basés sur les données biologiques. A plus long terme, et de façon générale, nos travaux futures porteront sur (1) les bases neurales de la prise de décision lors de la navigation spatiale, (2) les propriétés de la planification basée sur les représentations spatiales chez l’animal, (3) le rôle de certains systèmes sensoriels.

 English version

Research goals of the group "Neural bases of spatial cognition"

Our research takes a multidisciplinary approach to the problem of how animals process spatial information to navigate in space. Recent progress on the neurophysiological bases of spatial knowledge provides support for biologically realistic computational models inspired by the concepts of cognitive psychology. Accordingly, we study not only how animals perceive and navigate in space but also the involvement of several neural systems in these abilities.

Emphasis is put on the role of the hippocampus and several neocortical areas (entorhinal, prefrontal, parietal, ...) thought to subserve distinct functions in spatial processing and spatial navigation. Lesion studies are aimed at describing the differential effects induced by damage of each area. Reversible inactivation studies allow us to address the specific phase of information processing for each system.

Our first studies of unit activity in freely moving rats have demonstrated the existence of "place cells" in the ventral hippocampus. We showed that the control of dorsal hippocampal place cell firing is exerted by selective classes of spatial information stemming from the distal environment. We also demonstrated that blind rats have place cells very similar to normal rats. We have studied the coupling between the spatial firing of place cells and navigation performance to establish that place cells participate in an important way in the calculation of paths.

Future Research

Our future research is based on the assumption that spatial navigation depends on interactions between the hippocampus and neocortical structures. These interactions will be investigated by recording single-unit activity simultaneously from several areas. We also shall continue to develop original behavioral paradigms designed to show how space is represented in animals, with the goal of building biologically realistic models based on behavioral and brain data. Broadly speaking, our work will focus on (1) the neural bases of spatial cognition, (2) the properties of spatial representations in animals, (3) the neural substrates of goal-directed behaviors.

 Anciens Membres de l’équipe (Former members)

  • Tatiana Alexinsky
  • Alice Alvernhe (Univ of Vienna)
  • Simon Benhamou (CNRS, Montpellier)
  • Ingrid Bethus (Univ of Nice)
  • Brian Burton (London)
  • Arnaud Cressant (Univ Paris 11, Orsay)
  • Sylvie Granon (Univ Paris 11, Orsay)
  • Pierre-Pascal Lenck-Santini (Darmouth College)
  • Karima Maaroufi (Faculté des Sciences Byzerte, Tunisie)
  • Carole Parron (LPC, Marseille)
  • Catherine Thinus-Blanc (Marseille)
  • Sophie Renaudineau (London)
  • Paul de Saint-Blanquat (Marseille)
  • Tiffany Van Cauter (Trondheim University, Norway)

 Collaborations Nationales (National collaborations)

  • Jean-Paul Banquet (Inst. Neurosciences et Modélisation, Paris)
  • Jean-Christophe Cassel (U. Louis Pasteur, Strasbourg)
  • Sabrina Davis (Lab. NAMC, Orsay)
  • Philippe Gaussier (ETIS, Cergy-Pontoise)
  • Serge Laroche (Lab. NAMC, Orsay)
  • Mathias Quoy (ETIS, Cergy-Pontoise)
  • Alfonso Represa (U. de la Méditerranée, Marseille)
  • Laure Rondi-Reig (Paris)
  • Sidney Wiener (Collège de France, Paris)

 Collaborations Internationales (International collaborations)

  • Alex Guazzelli (U. South California)
  • Andre Fenton (SUNY, Brooklyn)
  • Nigel Foreman (U. Leicester)
  • Thom Herrmann (U. Guelph, Canada)
  • Bob Muller (SUNY, Brooklyn)
  • Ludek Nerad (Inst. Physiology, Prague)
  • Bruno Rivard (U. Bristol)
  • Mohamed Sakly (U. Tunis)
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