Dynamique spatio-temporelle du réseau fronto-pariétal lors de mouvements guidés visuellement chez le macaque

Spatio-Temporal Dynamics in the Fronto-Parietal Network during Visually Guided Movements in Macaques

• Auteur / Autrice : Nilanjana Nandi
• Direction : Bjørg Kilavik
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INT - Institut des Neurosciences de la Timone
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : INT - CoMCo - Contrôle Moteur Cognitif

Mots clés

Mots clés libres

Fronto-pariétal

Spatio-temporelle

Guidés visuellement

Macaque

Interactions neuronales

Fronto-parietal

Spatio-temporal

Guided visuomotor

Macaque

Résumé

Dans notre vie quotidienne, nous effectuons des mouvements complexes guidés par des indices visuels. Par exemple, lorsque nous voyons des objets avec lesquels nous voulons interagir, notre cerveau traite les informations visuelles et guide nos mouvements vers ces objets afin d'atteindre des objectifs particuliers. Ces mouvements sollicitent les zones fronto-pariétales du cerveau. Les informations provenant des zones visuelles sont transmises à des zones spécifiques du cortex pariétal, où les neurones construisent des cartes spatiales adaptées aux mouvements moteurs. Enfin, les neurones du cortex frontal reçoivent les données des zones pariétales et les traitent pour la planification et l'exécution des mouvements. Plus précisément, dans notre projet, nous souhaitons étudier comment les neurones des aires pariétales 7a et 5d et des aires frontales M1 et PMd codent les différents paramètres d'un mouvement visuo-moteur complexe exécuté par 2 macaques. Outre l'étude de ces deux structures corticales, nous nous intéressons également à la manière dont l'information est transférée à travers la profondeur corticale. Pour ce faire, nous prévoyons d'enregistrer les 4 zones - 7a, 5d, PMd et M1 sur toute leur profondeur corticale chez 2 macaques, qui sont entraînés à une tâche visuomotrice complexe basée sur des règles et la sélection d'indices. La tâche exige des réponses du bras après un signal GO, dans l'une des 4 directions (diagonales) à partir d'une position centrale commune, en tenant une poignée qui peut être déplacée librement dans le plan horizontal bidimensionnel.

In our everyday lives, we perform intricate movements guided by visual cues. For example, when we see objects that we intend to interact with, our brains process the visual information, guiding our movements towards those objects to achieve particular goals. Such movements engage the fronto-parietal areas in the brain. Information from the visual areas gets transmitted to specific areas of the parietal cortex where the neurons build spatial maps tuned to motor movements. Finally, the neurons in the frontal cortex receive the inputs from parietal areas, and process them for movement planning and execution. Specifically, in our project, we are interested in studying how the neurons in parietal areas 7a and 5d and frontal areas M1 and PMd encode different parameters of a complex visuomotor movement performed by 2 macaques. Apart from studying these two cortical structures, we are also interested in investigating how the information is transferred across the cortical depth. For this, we plan to record from the 4 areas - 7a, 5d, PMd and M1 across their cortical depth from 2 macaques, which are being trained on a complex visuomotor rule- based and cue - selection task. The task requires arm-reaching responses after a GO signal, in one of 4 (diagonal) directions from a common center position, performed by holding a handle that is freely movable in the two-dimensional horizontal plane.