Traitement cortical multisensoriel et émergence de percepts supra-modaux – SENSEMAKER

Le néocortex joue un rôle essentiel dans l'implémentation des fonctions cognitives de l'humain et du mammifère, en particulier dans la catégorisation d’entités ou objets dans l’environnement péri-personnel en percepts supra-modaux. Cette catégorisation naturelle dépend de l'intégration multimodale pour devenir largement indépendante de la modalité par laquelle l'information sensorielle a été acquise. Cette fonction remarquable est très imparfaitement reproduite par des systèmes artificiels et les bases neurales sous-tendant cette capacité cognitive dans les systèmes biologiques restent encore mal connues.

Des travaux récents en physiologie et neuroanatomie corticale montrent que les différentes aires sensorielles du néocortex, y compris les aires primaires traitant chacune une modalité sensorielle distincte, sont largement interconnectées, contrastant avec le schéma computationnel parallèle et hiérarchique classiquement admis.

Mon but est de tester si les connections hétéromodales des aires corticales primaires transmettent des inférences sur l’identité des objets perçus au travers plusieurs canaux sensoriels. Mon hypothèse de travail est que ces interactions modifient les représentations primaires des stimuli uni-modaux, générant une invariance perceptuelle supra-modale, même dans un contexte unimodal ambigu.

Mon étude sera conduite chez le rongeur vigile pendant une tache comportementale de discrimination d’objets multimodaux, nécessitant deux modalités sensorielles pour être distingués. Des techniques d’enregistrement d’ensembles neuronaux large échelle seront combinées à une analyse moderne de la dynamique des populations corticales, et à des simulations numériques des réseaux corticaux. Des méthodes optogénétiques seront utilisées pour explorer les mécanismes sous-jacents.

L’objectif à long terme est d’expliquer quantitativement le codage et la classification des entrées multisensorielles dans les aires corticales primaires, avec la possibilité de mettre à jour de nouveaux principes computationnels par lesquels le cerveau construit des représentations invariantes de l’environnement multisensoriel.