Dynamique des connexions cortico-corticales chez le primate – DPCC

La fonction de computation du néocortex est d'une sophistication sans équivalent, pourtant peu de choses sont connues sur l'organisation et les opérations de ses circuits. Nous avons identifié une série de questions clefs, qui une fois résolues, permettront d'avoir un aperçu des régularités à grande échelles de l'architecture du cortex qui sous tendent la computation corticale. Pour établir une base de données quantitatives des connexions des aires visuelles et frontales, nous avons besoin d'un système de haute précision, automatisé, de cartographie des connections corticales et de développer un logiciel de représentation 2D des aires corticales. Ces résultats seront exploités dans le cadre d'un Consortium Européen dont l'objectif est de développer des applications technologiques avec éventuellement un fort potentiel industriel
Les questions spécifiques
1 Les aires corticales sont-elles caractérisées par un profil de connectivité ? Les tentatives passées, établies à partir de données imprécises de différents laboratoires, ne l'ont pas montré. Nos données préliminaires suggèrent que les aires visuelles de bas niveau sont caractérisées par un profil de connectivité spécifique. Nous allons examiner son existence dans les aires préfrontales.
2 Quelle est l'organisation hiérarchique du cortex? Il est établi que les aires corticales sont interconnectées selon un schéma hiérarchique. Pourtant, la modélisation mathématique des bases de données existantes propose près de 350000 solutions équiprobables. Pour résoudre cette indétermination, nous devons établir la distance hiérarchique entre les aires interconnectées. Ceci sera réalisé grâce à la mesure précise de la distribution laminaire des neurones de projections. Nous obtiendrons alors une base de données exhaustive des projections vers plus de 30 aires. Cette base de données sera analysée par la théorie des graphes afin d'obtenir un modèle déterminé.
3 Les relations hiérarchiques entre les aires sont elles maintenues sur toute l'étendue d'une aire corticale? Nous avons montré récemment que les aires V1, V2 et V4 centrale appartiennent à la voie ventrale alors que leurs représentations périphériques font partie de la voie dorsale. Les relations hiérarchiques changent drastiquement avec l'excentricité. Nous allons étudier si les aires préfrontales présentent de telles variations au travers de leur étendue.
4 Quelles sont les règles qui gouvernent l'incidence des bifurcations dans les voies feedforward et feedback? Dans les aires visuelles de bas niveau, les projections feedforward présentent un niveau important de ségrégation alors que les projections feedback bifurquent vers 2 aires ou plus. De telles règles sont elles valables dans les aires préfrontales?
5 La plasticité de l'organisation hiérarchique du cortex. Durant le développement, les voies ascendantes exercent un contrôle développemental sur la corticogenèse. Existe-t-il une modification de l'organisation hiérarchique en absence de ce contrôle?