Bases neurales de la cognition spatiale

Comprendre comment nous mémorisons l'espace pour mieux nous y déplacer

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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 entorhinal, 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 neuronale unitaire chez l’animal libre des ses mouvements portent, entre autres, sur les cellules de lieu de l'hippocampe 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. Nos recherches ont montré l'existence d'un couplage entre l'activité des cellules de lieu et les performances de navigation. Nous nous intéressons également au cellules grille du cortex entorhinal, et cherchons d'une part à déterminer les déterminants sensoriels et neuronaux de leur activité, et d'autre part comment cette activité est modifiée lors des comportements de navigation.

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.

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