Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Julien Lefèvre
Direction : Sylvain Baillet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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L'objet de ce travail est de proposer de nouveaux outils mathématiques visant à mieux comprendre et analyser les processus dynamiques du cerveau en action, observés via une modalité d'imagerie à haute résolution temporelle comme la magnétoencéphalographie (MEG) ou l'électroencéphalographie CEEG). Dan~ un premier temps, le cadre du travail est resitué dans le contexte des neurosciences computationnelles. Quelques modèles physiologiques sont discutés de même Que certaines méthodes dédiées à l'imagerie fonctionnelle à haute résolution temporelle. Dans une seconde partie nous proposons un cadre théorique nouveau pour étudier l'évolution de séquences d'activités cérébrales. Nous généralisons la notion de flot optique, classique en traitement d'images, dont le domaine d'étude est étendu à n'importe Quelle surface de l'espace euclidien de dimension 3 via une méthode variationnelle. Pour tester la validité d'une hypothèse de "flot cortical", nous mettons également en place des techniques d'advection Qui simulent des phénomènes de propagation. Dans la dernière partie, nous appliquons les méthodes précédentes à des données MEG issues d'une tâche matrice ou de stimulations visuelles. Nous montrons Que le flot cortical permet de détecter différents épisodes temporels correspondant à des états "stables" ou "transitoires" et Qu'il offre en outre une valeur directionnelle sur la façon dont le cerveau traite l'information neuronale. La Question de l'existence de propagations de proche en proche au sein du substrat cortical est également discutée.