– brain-gps

Afin de coordonner nos actions dirigées vers des objets dans l'espace, des indices spatiaux venant de diverses modalités (vision, audition, toucher, proprioception, olfaction) doivent être intégrées de façon dynamique afin d'inférer la position d'objets par rapport à soi (cadre de référence egocentrique) ou les uns par rapport aux autres (cadre de référence allocentrique). Au fur et à mesure d'explorations répétées d'un environnement, nous pouvons stocker les informations spatiales de façon durable. De plus, lors de nos déplacements, nous pouvons actualiser les représentations internes, permettant ainsi de maintenir une constance spatiale. La capacité à intégrer, stocker et actualiser les indices spatiaux nécessite des computations neuronales complexes. Il est généralement admis que ces opérations impliquent l'activité neuronale d'un réseau de structures cérébrales localisées dans les lobes pariétal et temporal. Ces structures constituent le siège de représentations multiples de l'espace au sein desquelles sont implémentés différents systèmes de coordonnées. Le but de ce projet est de comprendre les codes neuronaux distribués au sein de ce réseau permettant de former, maintenir et actualiser les représentations spatiales à la base des actions coordonnées. Nous proposons d'effectuer une série d'expériences en alliant une approche électrophysiologique et comportementale dans un environnement virtuel adapté au primate non humain. Notre stratégie expérimentale se décline en deux points. Premièrement, nous allons manipuler les propriétés de l'environnement afin de caractériser les relations entre les cadres de référence égocentriques et allocentriques. Cela nous permettra de comprendre comment les patterns d'activité neuronale dans différentes aires cérébrales sont intégrés de façon dynamique afin de construire une représentation cohérente de l'environnement. Deuxièmement, nous allons comparer l'activité dans des environnements nouveaux et des environnements familiers. Pour cela, nous inclurons des expériences d'apprentissage nous permettant de suivre l'activité neuronale au fur et à mesure qu'un environnement devient familier. Plus spécifiquement, nous testerons si les représentations spatiales dans les aires cérébrales évoluent, c'est-à-dire se transforment à partir d'un cadre égocentrique vers un cadre allocentrique codant les positions et relations topographiques entre les objets. En résumé, ce projet a pour but d'augmenter nos connaissances des bases neuronales de la mémoire spatiale en utilisant le modèle expérimental le plus proche de l'homme puisque nous réaliserons nos expériences chez le primate non humain. La plupart des données électrophysiologiques relatives aux fonctions spatiales du lobe temporal ont été obtenues chez le rat. Nos expériences devraient nous donner la possibilité de caractériser les phénomènes plastiques de la cognition spatiale dans une espèce plus proche de l'homme, et permettre d'évaluer dans quelle mesure les modèles neuronaux de codage spatial élaborés à partir de données obtenues chez le rat, peuvent être extrapolées à l'homme.