Integration multisensorielle dans le cortex cérébral – MUSICC

Le système nerveux accède au monde extérieur à travers différents canaux sensoriels qui fournissent des informations à la fois complémentaires et redondantes sur différentes propriétés de l'environnement, telles que la position ou l'identité d'un objet ou les mots prononcés par un locuteur. Le cerveau tire avantage de ces multiples sources d'information à travers le processus d'intégration multisensorielle. Ce projet décrit un programme de recherche incluant des études de modélisation et des études neurophysiologiques sur le primate qui viseront à élucider les bases neuronales de ce processus. L'intégration multisensorielle peut être considérée comme un cas particulier de combinaison d'indices, dont on pense qu'il intervient dans nombre de processus cognitifs, tels que la reconnaissance d'objet, la perception visuelle, le contrôle moteur ou le raisonnement. Cette recherche pourrait donc s'avérer utile au-delà du problème immédiat de l'intégration multisensorielle. La question précise qui nous occupera est la suivante : étant données deux entrées (par ex : visuelle et auditive), comment les circuits nerveux les associent-elles de manière optimale ? Nous avons récemment identifié une solution biologiquement plausible à ce problème qui fait appel à une classe particulière de réseaux de neurones appelés « réseaux récurrents de fonctions de bases ». Notre but est maintenant de tester expérimentalement ce modèle. Nous réaliserons des enregistrement neuronaux unitaires et multiunitaires chez les singes éveillés en comportement afin de déterminer si les propriétés de réponse des neurones multisensoriels sont conformes aux prédictions de notre modèle. Nous tenterons dans un premier temps de caractériser les non-linéarités utilisées par ces neurones pour combiner leurs entrées, ainsi que les effets de contraste des stimuli sur le profil spatio-temporel de leur champ récepteur. Nous testerons aussi la prédiction que les neurones unimodaux sont également un site d'intéraction multisensorielle, qui d'après le modèle résulterait des connexions récurrentes entre les entrées sensorielles et les représentations intermédiaires. Enfin, nous caractériserons les effets de dominance intrinsèque d'une modalité sensorielle sur l'autre (par ex : de la vision sur l'audition) sur l'organisation des champs récepteurs, pour peut-être ainsi identifier le mécanisme neuronal de l'effet perceptif de ventriloquie. A chaque étape de cette étude nos observations seront confrontées au comportement du modèle.