Dévoiler les bases neuronales de la localisation d'objets à travers l'utilisation d'outils chez les humains et les rongeurs – ExSoSpace

Interagir avec notre environnement via des outils périphériques est central dans notre existence. Pourtant, comment le cerveau cartographie l'espace avec des éléments périphériques extra-somatiques, comme des outils portatifs, demeure énigmatique. Les aveugles utilisent des cannes avec grande agilité afin de percevoir le terrain environnant, tandis que les rongeurs s'orientent dans l'obscurité à l'aide de leurs vibrisses. Notre projet de recherche, "ExSoSpace", explore la manière dont les humains utilisent des outils portatifs et les rongeurs leurs vibrisses pour localiser des objets dans l'espace.
Des études antérieures, y compris la nôtre, ont démontré que les neurones du cortex somatosensoriel primaire (S1) encodent les emplacements d'objets touchés soit par des outils portatifs chez l'humain, soit par des vibrisses chez les rongeurs. Ici, nous postulons que le S1 convertit les données somatosensorielles périphériques en représentations spatiales grâce aux contributions du feedback cortical en provenance du cortex parietal postérieur et du cortex frontal moteur. Selon notre hypothèse, l'entrée de rétroaction apporte un modèle interne du corps – le schéma corporel, intégrant outils et vibrisses – afin de permettre la localisation d’objets.
Pour tester ces hypothèses, nous avons initié une collaboration interdisciplinaire entre deux équipes de différents instituts, permettant des études multi-échelles sur des souris et des humains. En utilisant des techniques de pointe telles que l'imagerie biphotononique et l'IRMf pour l'enregistrement de l'activité neuronale, et l'optogénétique et la SMT pour sa manipulation, nous visons à élucider les mécanismes corticaux sous-jacents à la localisation d'objets mediée par des outils, du niveau cellulaire à celui du réseau et du comportement, à travers différentes espèces.