Projet de recherche P5/04 (Action de recherche P5)
La présente proposition vise à explorer le substrat neuronal de la perception visuelle, de l’attention, de la mémoire ainsi que du calcul, et à comprendre la contribution du cervelet à la discrimination sensorielle et à l’apprentissage. Ces questions seront étudiées au niveau des réseaux neuronaux, à l’aide de l’imagerie fonctionnelle appliquée à l’homme et aux primates non-humains, mais aussi au niveau cellulaire en travaillant avec des singes éveillés ou des rongeurs anesthésiés. Une grande force de ce réseau de recherches est de pouvoir utiliser la résonance magnétique fonctionnelle (RMNf) chez le singe éveillé, et l’un des objectifs technologiques est de développer la technique plus avant, pour inclure l’analyse de la RMNf liée aux événements expérimentaux, et la visualisation in vivo des connexions anatomiques. Un autre avantage est le contrôle comportemental précis des expérimentations neurophysiologiques, qu’il s’agisse de l’enregistrement cellulaire ou de l’imagerie fonctionnelle: la valeur des résultats dépend directement du contrôle que l’on exerce sur la présentation des stimuli et des indices de réponse, et sur la stratégie utilisée par le sujet. Notre réseau couvre les domaines de recherche des principaux groupes de neuroscience systémique de Belgique et inclus des équipes de différents horizons, des expérimentations vouées à produire des résultats importants, mais aussi des recherches à risque et des tentatives pour dépasser les limites actuelles de la technologie.
Pour atteindre ces objectifs, nous étudierons le rôle du cortex pariétal dans les processus de décision, grâce à la RMNf utilisée chez l’homme et le singe, et à l’enregistrement unicellulaire obtenu chez le singe éveillé. La tâche de base consistera en une simple discrimination visuelle. Nous étudierons les modifications de représentation des objets dans le cortex inféro-temporal lors de l’apprentissage et l’amélioration de la discrimination dans de courts délais. La RMNf chez le singe nous aidera à identifier les régions les plus importantes pour l’enregistrement cellulaire. Le lien entre le signal en RMN et la sélectivité neuronale sera investigué en utilisant la technique d’amorçage (priming) par répétition et des paradigmes d’adaptation. Nous étudierons le substrat neuronal de l’apprentissage automatique, comme l’amorçage ou l’effet de simple exposition en utilisant l’imagerie fonctionnelle chez l’homme. Nous nous servirons de l’imagerie fonctionnelle pour explorer les régions corticales impliquées dans l’analyse et la production des gestes et leurs relations avec l’analyse du mouvement et les circuits de reconnaissance de l’action. Nous étudierons le rôle des régions corticales pariétales et frontales dans le contrôle de l’attention spatiale en neuroimagerie fonctionnelle chez l’homme et le singe éveillé. Nous explorerons les régions cérébrales impliquées dans la maintenance et dans les fonctions exécutives lors de tâches de mémoire de travail, et nous investiguerons les interactions entre les tâches et le matériel. Nous étudierons les représentations symboliques et non-symboliques du calcul en utilisant la RMNf chez l’homme et chez le singe (pour les représentations non-symboliques) et nous chercherons le lien avec des habiletés « pré-calcul » et les traitements visuo-spatiaux. Nous testerons et nous améliorerons des agents de contraste pour les études d’activation et pour l’études des connexions cérébrales in vivo en RMNf, en développant des techniques d’acquisition et d’analyse. Nous tenterons de clarifier les fonctions cognitives du cervelet en utilisant la tâche de simple discrimination comme outil. Nous modéliserons les fonctions du cervelet en ce qui concerne les traitements somato-sensoriels, les oscillations et la plasticité synaptique.
