Elaboration et traitement des representations spatiales servant a la navigation chez le rat : enregistrements electrophysiologiques et modeles

par OLIVIER TRULLIER

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Alain Berthoz et de Jean-Arcady Meyer.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Un probleme qui interesse a la fois les neurobiologistes et les roboticiens concerne les mecanismes utilises par les etres vivants pour elaborer et exploiter leurs connaissances sur l'organisation spatiale de leur environnement en vue de naviguer. La formation hippocampique semble etre une des bases neurales de cette representation spatiale interne, avec l'existence de cellules de lieu chez le rat codant pour la position de l'animal. Apres une revue des modeles computationnels de la navigation animale qui nous a permis d'introduire une nouvelle classification et de redefinir les differentes strategies de navigation possibles, nous nous sommes interesses au rat et a sa formation hippocampique. Nous avons etudie les caracteristiques fonctionnelles des cellules de lieu et celles des neurones du noyau accumbens (na), qui recoit des connexions depuis l'hippocampe. Nous avons constate (1) que la selectivite spatiale des cellules de lieu etait independante du cadre de reference pertinent a la tache et (2) que les neurones du na codaient une combinaison d'informations necessaires pour accomplir une tache spatiale, a savoir les differentes etapes de la sequence comportementale, la prediction de la recompense et la position de l'animal. Nous avons par ailleurs elabore un modele biophysiquement realiste de la formation hippocampique, permettant de construire une representation topologique de l'espace a partir des sequences de lieux visites. Nous avons ensuite propose un mecanisme permettant d'exploiter une telle representation et de rejoindre un but donne, tout en contournant des obstacles. Nous en concluons que la formation hippocampique fonctionne essentiellement comme un reseau hetero-associatif qui apprend, enregistre et restitue des sequences d'evenements et, en particulier, des sequences de lieux visites. Elle permet de predire les consequences d'un mouvement a partir d'une position, et donc de planifier une trajectoire.


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  • Détails : 244 p.
  • Annexes : 224 ref.

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  • Cote : PMC RT P6 1998
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