Modelisation des interactions entre le cortex cerebral et le cervelet au cours du mouvement

par ARTHUR KALADJIAN

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Yves Burnod.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'objectif du modele connexionniste propose est la formalisation de la cooperation entre le cortex cerebral et le cervelet lors des differentes phases de l'apprentissage moteur. Son architecture est composee de deux reseaux interactifs de neurones formels. Le systeme controle les mouvements planaires d'un bras simplifie a deux segments, deux degres de liberte et six muscles mono- et biarticulaires, prenant en compte les proprietes physiologiques majeures des muscles. Les regles d'apprentissage des deux cortex ont ete etablies en se referant aux donnees experimentales sur la plasticite neuronale et aux regles d'apprentissage utilisees dans le domaine des reseaux de neurones formels. Les regles d'apprentissage utilisees sont de type ltp-ltd/ regle de hebb pour le cortex cerebral et une regle de type ltd/ regle delta pour le cortex cerebelleux. L'adaptation des poids synaptiques dans chaque structure interagit sur le processus d'apprentissage qui prend place dans l'autre structure grace au dialogue entre ces deux reseaux de neurones. Nous avons observe que le comportement du systeme est conditionne par la nature des signaux d'erreur envoyes aux cellules de purkinje du cervelet. Une perturbation externe induit une erreur detectee par la vision d'une mauvaise position terminale de la main par rapport a la cible. Cette erreur serait corrigee par le cervelet intermediaire, dont le role serait d'ajuster le mouvement. Dans ce modele, l'activation de relations cortico-corticales est egalement consideree comme une erreur. Lorsqu'une tache motrice est effectuee de facon repetee, le cervelet lateral est alors capable de prendre en charge les aspects repetitifs de facon a les automatiser tout en ameliorant leur precision, et ainsi de liberer du facteur attentionnel le cortex cerebral pendant les taches sensori-motrices. Ce travail contribue a l'elaboration de nouvelles hypotheses sur les mecanismes d'apprentissage a la base de la mise en uvre des fonctionnalites du cervelet.

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Informations

  • Détails : 148 p.
  • Annexes : 322 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1999
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