Apprentissage spatial et planification de l'action dans un modèle de réseau neuronal inspiré du cortex préfrontal

par Louis-Emmanuel Martinet

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Angelo Arleo.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Spatial learning and action planning in a prefrontal cortical network model


  • Résumé

    L'interaction entre hippocampe et cortex préfrontal (CPF) est fondamentale pour la cognition spatiale. En complément de l'encodage de lieu hippocampique, les représentations préfrontales forment une mémoire plus abstraite et hiérarchiquement organisée adaptée à la prise de décision. Nous modélisons un réseau préfrontal permettant un traitement distribué de l'information pour l'apprentissage spatial et la planification de l'action. Une connectivité spécifique et des principes d'adaptation synaptique façonnent la dynamique de fonctionnement du réseau organisé en minicolonnes corticales. Nous montrons comment l'organisation du CPF est propice à l'apprentissage de représentations topologiques-métriques éparses à partir d'entrées hippocampiques redondantes. Le caractère récurrent du réseau supporte plusieurs niveaux de traitements spatiaux, permettant l'encodage de caractéristiques structurelles de l'environnement. Un mécanisme de diffusion de l'activation propage l'activité neuronale dans la population de colonnes, menant à la planification de trajectoires. Le modèle fournit un cadre fonctionnel pour l'interprétation des activités neuronales du CPF enregistrées au cours de tâches de navigation. Nous illustrons le lien entre activité unitaire et réponses comportementales. Les résultats suggèrent des mécanismes neuronaux plausibles médiant la capacité d'"intuition" cognitive initialement attribuée aux rongeurs par Tolman & Honzik. Notre analyse temporelle des réponses neuronales montre comment l'interaction entre hippocampe et CPF peut gérer l'encodage d'informations pertinentes pour la planification spatiale, comprenant un code prospectif et des corrélats de distance au but.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2011 par [CCSD] à Villeurbanne

Apprentissage spatial et planification de l'action dans un modèle de réseau neuronal inspiré du cortex préfrontal

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXV-189 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 145-189. [505] réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2010 482

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  • Cote : 2010PA066482
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