Neural coding in the ascending somatosensory pathway : a metrical information theory approach

par Romain Brasselet

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Angelo Arleo.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Codage neuronal dans le système somatosensoriel ascendant : une approche de théorie de l'information métrique


  • Résumé

    Pour étudier la neurotransmission, nous proposons une extension de l'information de Shannon, appelé information métrique, qui intègre explicitement les relations métriques entre les signaux via une distance sur les trains d'impulsions (TI). La métrique est interprétée comme une projection des propriétés du décodeur sur l'espace des TI. Ceci permet donc de déterminer quels sont les paramètres optimaux des neurones qui reçoivent ces signaux pour transmettre une quantité d'information maximale. Nous appliquons cette méthode à des données de microneurographie des mécanorécepteurs du doigt avec une distance de Victor-Purpura. Après quelques dizaines de millisecondes, l'information métrique est maximale. Nous proposons ensuite un modèle de Noyau Cunéiforme (NC), le premier relai des mécanorécepteurs au système nerveux central, sans récurrence que nous connectons aux mécanorécepteurs d'après des données de convergence et divergence et des données electrophysiologiques enregistrées chez le chat. Pour estimer la capacité d'une telle couche de neurones à propager l'information, nous implémentons un règle de plasticité biologiquement plausible dépendente du minutage des TI. Ce réseau parvient à transmettre l'information métrique et l'organisation précise des signaux des mécanorécepteurs en un temps très court (5-10 ms). Enfin, nous définissons une nouvelle distance inspirée du traitement des TI par un neurone réel. Avec des paramètres adéquats, l'espace de réponse de la population de mécanorécepteurs peut être isométrique à celui des stimulations. Cette organisation métrique peut être vu comme la possibilité pour le système nerveux central de généraliser.


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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 197p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-195. 179 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2010 378
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