Modelisation de la structure on/off des champs recepteurs simples dans la couche iv du cortex visuel primaire chez le chat : interaction entre excitation genouillee et reverberation intracorticale

• Auteur / Autrice : Nicolas Gazeres
• Direction : Yves Frégnac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail realise dans l'equipe cogniscience s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre l'experimentation neurophysiologique et la modelisation. Notre laboratoire etudie l'organisation spatio-temporelle des champs recepteurs visuels corticaux (debanne et al. , 1998 ; shulz et al. , 1993 ; borg-graham et al. , 1998 ; bringuier et al. , 1999). La modelisation des reseaux neuronaux biologiquement plausibles s'associe naturellement a cette thematique experimentale car elle permet d'envisager une synthese critique des resultats experimentaux par une approche quantitative. Les modeles recents du systeme visuel font l'objet de trois limitations principales. Ils abordent peu les problemes de retinotopie ou de structure on/off alors que ceux-ci fournissent des contraintes fondamentales sur la stabilite du reseau cortical. De plus, les modeles de cellules ne possedent pas d'arborisation dendritique et les mecanismes biophysiques intrinseques sont rudimentaires, ce qui peut entrainer une mauvaise estimation des interactions synaptiques pendant la reponse visuelle. Enfin, le seul schema de cablage propose pour rendre compte de la structure on/off des champs recepteurs fait l'hypothese exclusive de couplages en iso- ou en anti-phase. Or, des resultats recents montrent que des cellules adjacentes, vraisemblablement connectees, peuvent exhiber des relations de phase spatiale plus generales (deangelis et al. , 1999). Cela plaide pour une reevaluation des schemas classiques de connectivite locale. Notre travail propose un modele phenomenologique de la decharge des cellules genouillees et un modele biophysique detaille du reseau cortical. Il montre qu'un simple schema de connectivite fondee sur la correlation rend compte de nombreuses donnees experimentales concernant la structure on/off des champs recepteurs simples. Les reponses on et off pourraient emerger d'un processus de decision en deux temps avec une excitation genouillee suivie d'une reverberation intracorticale filtree.