Lier l'activité de population de neurones du cortex visuel primaire avec le comportement oculomoteur : des saccades de fixation à V1, et de V1 à la réponse de suivi oculaire

• Auteur / Autrice : Quentin Montardy
• Direction : Frédéric Chavane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 20/12/2012
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Ridings
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Chavane, Bernard Ridings, Suliann Ben Hamed, Lionel Nowak, Cyril Monier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Suliann Ben Hamed, Lionel Nowak
• DOI : 10.70675/c7d583fdz8830z491cza232z812553e01dca

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aire visuelle

Saccades oculaires

Corps géniculés

Cortex visuel

Colliculus supérieurs

Réflexe vestibulo-oculaire

Imagerie par colorant sensible au potentiel

Mots clés libres

Saccade de fixation

Réponse de Suivi Oculaire

Imagerie Optique par Colorant Sensible au Potentiel

Singe éveillé

Fixational Saccades

Ocular Following Response

Optical Imaging using Voltage Sensitive Dye

Awake monke

Résumé

Nous avons analysé l'activité de population au sein du cortex visuel primaire en vue de comprendre (i) les mécanismes mis en jeu lors de l'intégration de l'information visuelle suite à un mouvement oculaire, et inversement (ii) de l'influence du traitement effectué au niveau de V1 sur la génération d'un mouvement oculaire.1. Nous avons enregistré des saccades de fixation, et mis en relation, essai par essai, ces mouvements avec la représentation de la position d'un stimulus local dans V1. Après une saccade de fixation, l'activité se déplace de façon cohérente dans V1. Le décours temporel des réponses au niveau des foyers pre- et post-saccadiques montre une dynamique biphasique. La taille du foyer d'activité augmente. Nous proposons que le comportement des populations de neurones s'explique par deux phénomènes principaux : (i) La réponse suppressive précoce attribuable à la décharge corollaire (ii) de connections latérales qui réactiveraient le foyer pre-saccadique.2. Nous avons enregistré l'OFR, et cherché à savoir si la réponse de V1 l'influençait. Les latences VSD précèdent les latences OFR. Il n'existe pas de corrélation à l'essai unique. Nous avons montré que la force et la dynamique des réponses de V1 n'étaient pas prédictives de l'OFR. La distance de la périphérie à un effet sur la réponse VSD, mais pas sur l'OFR. La dynamique de propagation de cette suppression, nous avons montré deux phases : une précoce sur l'ensemble de la carte, et une plus périphérique tardive. Nous proposons que la suppression précoce soit originaire de projections en retour de structures comme MT et MST, alors que la suppression plus lente s'explique par les connections horizontales.

We analyzed population activity in V1 to understand (i) the consequence of eye movements on integration of visual information, and (ii) the influence of the processing performed at the level of V1 on the generation of eye movements.1. We recorded fixational saccades, relating, trial-by-trial, these eye movements with the representation of the position of a local stimulus in V1. After a fixational saccade, activity moves consistently in V1. However, the time-course of responses display a biphasic dynamic. This results in a global increase of the extent of cortical activity representing the local stimulus. We propose that the behavior of populations of neurons studied is explained by the contribution of two main phenomena: (i) an early suppressive response that could be attributed to the corollary discharge and (ii) the lateral connections generating lateral interactions between pre and post-saccadic lci of activity.2. We recorded the ocular following response, determining whether the response of V1 influences the oculomotor response. We studied the contrast response function of the population V1 activity and the OFR. The dynamics of CRF for a local stimulus are similar and shifted in time. We found no correlations between the single trial latencies between V1 and the OFR. At the chosen scale, surround suppression was found to be distance-dependent only in V1. The dynamics of the surround suppression shows two phases: an early suppression present over a wide cortical area, and a later peripheral spread. We propose that the early surround suppression originates from feedback from MT and MST, while the later is explained by the horizontal connections.