Predictive coding : its spike-time based neuronal implementation and its relationship with perception and oscillations

Le codage prédictif : une implementation dans un réseau de eurones basé sur les latences des spikes, et son lien avec la perception et les oscillations

• Auteur / Autrice : Biao Han
• Direction : Rufin VanRullen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 07/04/2016
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Comportement, Langage, Éducation, Socialisation, Cognition (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche Cerveau et Cognition (Toulouse ; 1993-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oscillations

Perception

Prédiction (logique)

Mots clés libres

Codage prédictif

Codage temporel

Rétroactivité excitatoire

Oscillation

Predictive coding

Temporal coding

Excitatory feedback

Oscillations

Résumé

Dans cette thèse, nous avons étudié le codage prédictif and sa relation avec la perception et les oscillations. Nous avons, dans l'introduction, fait une revue des connaissances sur les neurones et le néocortex et un état de l'art du codage prédictif. Dans les chapitres principaux, nous avons tout d'abord, proposé l'idée, au travers d'une étude théorique, que la temporalité de la décharge crée une inhibition sélective dans les réseaux excitateurs non-sélectifs rétroactifs. Ensuite, nous avons montré les effets perceptuels du codage prédictif: la perception de la forme améliore la perception du contraste. Enfin, nous avons montré que le codage prédictif peut utiliser des oscillations dans différentes bandes de fréquences pour transmettre les informations en avant et en rétroaction. Cette thèse a fourni un mécanisme neuronal viable et innovant pour le codage prédictif soutenu par des données empiriques démontrant des prédictions rétroactives excitatrices et une relation forte entre codage prédictif et oscillations.

In this thesis, we investigated predictive coding and its relationship with perception and oscillations. We first reviewed my current understanding about facts of neuron and neocortex and state-of-the-arts of predictive coding in the introduction. In the main chapters, firstly, we proposed the idea that correlated spike times create selective inhibition in a nonselective excitatory feedback network in a theoretical study. Then, we showed the perceptual effect of predictive coding: shape perception enhances perceived contrast. At last, we showed that predictive coding can use oscillations with different frequencies for feedforward and feedback. This thesis provided an innovative and viable neuronal mechanism for predictive coding and empirical evidence for excitatory predictive feedback and the close relationship between the predictive coding and oscillations.