Modèles théoriques et mesures de la dynamique du réseau cérébral conscient. Une approche intégrative

Theoretical models and measures of conscious brain network dynamics. An integrative approach

• Auteur / Autrice : Camilo Miguel Signorelli
• Direction : Béchir Jarraya, Gustavo Deco
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences cognitives
• Date : Soutenance le 11/06/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université en cotutelle avec Universitat Pompeu Fabra (Barcelone, Espagne)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neuroimagerie cognitive (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacobo Diego Sitt
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anil Seth
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Athena Demertzi, Lucia Melloni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phénoménologie

Conscience

Réseaux cérébraux

Neurosciences cognitives

Mots clés libres

Modèles de conscience

Cerveau

Conscience

Réseaux multicouches

Phénoménologie

Anesthésie

Incarnation

Models of Consciousness

Brain

Consciousness

Multilayer networks

Phenomenology

Anesthesia

Embodiment

Models de consciència

Cervell

Consciència

Xarxes multicapa

Fenomenologia

Anestèsia

Encarnació

Résumé

Dans le domaine des neurosciences de la conscience, il existe actuellement une tendance à opposer et comparer les modèles de conscience. Même si le dernier mot est empirique, des efforts théoriques sont essentiels pour replacer les hypothèses conceptuelles et les résultats expérimentaux dans leur contexte. A partir de là, nous pouvons concevoir de meilleures évaluations et répondre à la question de savoir quel modèle est optimal. Sur cette voie, cette thèse explore les modèles et les approches intégratives computationnelles. Le document classe les modèles scientifiques de conscience selon leur "profil explicatif". Les données empiriques sont décrites à la lumière de la théorie des réseaux. Ensuite, des outils informatiques inspirés de l'intégration conceptuelle de deux modèles influents sont mis en œuvre pour quantifier les différences entre l'état éveillé et anesthésié. Enfin, la thèse introduit de nouveaux concepts pour éviter le réductionnisme actuel de certains modèles, ce qui entraîne le texte vers des discussions controversées. Cette thèse est un travail théorique et conceptuel inspiré de résultats empiriques, qui tente de révéler la puissance des modèles computationnels et mathématiques afin de développer des hypothèses testables et de mieux comprendre les neurosciences de la conscience.

In the field of neuroscience of consciousness, there is a current trend to contrast and compare existing models of consciousness. Even though the final word is empirical, theoretical efforts are essential to place both, conceptual assumptions and experimental results in context. From that, we can design better assessments and answer the question about what model is optimal. In this direction, this thesis explores models and computational integrative approaches. The document classifies scientific models of consciousness according to their "explanatory profile". Empirical data is described in light of network theory. Then, computational tools inspired by the conceptual integration of two influential models are implemented to quantify differences between awake and anaesthetic conditions. Finally, the thesis introduces new concepts to avoid the current reductionism of some models, pushing the text to controversial discussions. This thesis is a theoretical and conceptual work inspired by empirical results, attempting to reveal the power of computational and mathematical models in order to develop testable hypotheses and understand better the neuroscience of consciousness.

En el área de la neurociencia de la conciencia, actualmente existe una tendencia de contrastar y comparar modelos de conciencia. Aunque la palabra final es empírica esfuerzos teóricos son esenciales para poner en contexto tanto suposiciones conceptuales como resultados experimentales. Desde allí, podemos diseñar mejores pruebas y responder a la pregunta sobre que modelo es optimo. En esta dirección, esta tesis explora modelos y enfoques computacionales integrativos. El documento clasifica modelos científicos de conciencia de acuerdo a sus ”perfiles explicativos”. Resultados empíricos son describidos a la luz de teoría de redes. Luego, herramientas computacionales inspiradas por la integración conceptual de dos de los mas influyentes modelos son implementados para cuantificar las diferencias entre la condiciones de despierto y anestesiado. Finalmente, la tesis introduce nuevos conceptos para evadir el actual reducionismo de algunos modelos, orientando el texto hacia polémicas discusiones. Esta tesis es un trabajo teórico y conceptual inspirado por resultados empíricos que intenta revelar el poder de modelos computacionales y matemáticos en la búsqueda de desarrollar hipótesistesteables y entender mejor la neurociencia de la conciencia.