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7 octobre 2019

Des ondes cérébrales pour prédire le monde

“Andrea Alamia et Rufin VanRullen. Alpha oscillations and travelling waves : signatures of predictive coding ? Aparaître dans PLOS Biology.”

Le fonctionnement du cerveau reste encore une énigme et de nombreux modèles ont été avancés pour tenter d’expliquer comment nous percevons le monde extérieur. Le codage prédictif, proposé il y a une vingtaine d’années, repose sur l’idée que le cerveau est capable de générer une représentation mentale du monde extérieur qui est ensuite comparée aux entrées sensorielles réelles. Les différences entre prédiction et réalité vont entrainer une activité neuronale de correction ; si les entrées sensorielles correspondent parfaitement au modèle, aucune activité n’est générée. Dans leur article qui sera publié dans PLOS Biology, Andrea Alamia et Rufin VanRullen ont démontré qu’un modèle computationnel prédictif expliquait la mise en place et les caractéristiques d’une propriété fondamentale du traitement cortical des informations visuelles : les vagues cérébrales alpha à 10 Hz. Un modèle prédictif à 2 couches ayant comme seules contraintes temporelles les temps de transmission neuronale met en évidence l’apparition de rythmes alpha similaires à ceux qui sont observés expérimentalement sur des électroencéphalogrammes. Le même modèle à plusieurs niveaux explique l’apparition de vagues se propageant à travers ces différents niveaux avec une direction dépendant de l’état cognitif : direction montante pendant le traitement d’une information visuelle et descendante pendant le repos. Les prédictions obtenues sont parfaitement vérifiées par l’analyse de deux jeux de données EEG expérimentales enregistrées sur le scalp de sujets en réponse à des stimulations visuelles et pendant le repos. Ces résultats novateurs permettent de proposer que les rythmes alpha, omniprésents dans le cerveau et dont les rôles fonctionnels sont encore débattus, pourraient refléter le calcul neuronal impliqué dans le codage prédictif.

22 mai 2019

Communiqués de presse

L’actualité scientifique " L’intelligence artificielle pour décoder les pensées" a été relayée sur le site del’INSB. Un tweet sera publié à 17h30 sur le compte Twitter de l’Institut.

cette actualité est également reprisesur le site de l’université et a également été diffusée surLa lettre d’info des Instituts du CNRS « En direct des labos » à destination des journalistes.

22 mai 2019

L’intelligence artificielle pour décoder les pensées

Malgré les progrès récents en imagerie cérébrale, la représentation du monde visuel par le cerveau reste encore largement méconnue. En utilisant une nouvelle technique d’intelligence artificielle – le « deep learning » – pour décoder l’activité cérébrale enregistrée en imagerie fonctionnelle, Rufin VanRullen et Leila Reddy du CerCo peuvent reconstruire les images vues – ou imaginées – par des sujets. Cette méthode, parue dans Nature Communications Biology, ouvre la porte à de nouvelles explorations du cerveau.

Reconstructing faces from fMRI patterns using deep generative neural networks Rufin VanRullen & Leila Reddy Nature Communications Biology

3 avril 2019

Augmentation de l’oxydation du fer, de l’ARN et de la microglie dystrophique dans le cerveau des marmousets mâles âgés.

Articles en vedette

L’équipe éditoriale de l’American Journal of Primatology a choisi de mettre en valeur l’article suivant : Loss of ferritin‐positive microglia relates to increased iron, RNA oxidation, and dystrophic microglia in the brains of aged male marmosets Juan de Dios Rodríguez-Callejas, Daniel Cuervo-Zanatta, Abraham Rosas-Arellano, Caroline Fonta, Eberhard Fuchs, Claudia Perez-Cruz Volume 81, Issue 2, February 2019 Cet article, qui associe un chercheur du CERCO présente comment la ferritine confère une protection à la microglie chez les marmousets adultes et âgés, alors que chez les sujets âgés, le déclin de la ferritine et la quantité accrue de fer dans les tissus cérébraux peuvent être liés à l’augmentation du nombre de cellules avec ARN oxydé, empêchant peut-être l’apparition de la neurodégénération.

18 mars 2019

Des vagues dans le cerveau

L’activité du cerveau est structurée en rythmes cérébraux se distinguant les uns des autres par leur fréquence, différentes fréquences reflétant différents états mentaux. Mais ces ondes cérébrales, en particulier les ondes alpha à 10Hz auraient également des rôles fonctionnels qu’il reste à éclaircir.

En enregistrant l’activité cérébrale à la surface du scalp et en utilisant des techniques électro-encéphalographiques et mathématiques de corrélation inverse, Rufin VanRullen et Diego Lozano-Soldevilla ont montré que les ondes alpha étaient de véritables « échos perceptuels » se propageant sur plusieurs cycles et selon une organisation très précise. Cette organisation permet de postuler que les échos perceptuels se comportent comme des « écrans radar » qui scanneraient le champ visuel de façon rythmique toutes les 100ms permettant ainsi de localiser un objet dans l’espace et dans le temps ; chaque position dans l’espace environnant est scannée à des moments différents et dans un ordre bien défini. Ces résultats publiés dans Cell Reports permettent de proposer pour la première fois un rôle fonctionnel à ces vagues cérébrales à 10 Hz qui seraient le reflet direct du traitement cortical des informations sensorielles. Lien vers l’article

Cette actualité scientifique "Des vagues dans le cerveau" a également été diffusée sur La lettre d’info des Instituts du CNRS « En direct des labos » à destination des journalistes.


À noter

Semaine du Cerveau 2019

La semaine du Cerveau 2019 se déroulera du 11 au 17 mars 2019. Programme.

Conférences et séminaires

Séminaire
Cerco Student Day

mercredi 04 décembre 2019 14h
Salle de conférence (Pavillon Baudot), Hôpital Purpan
Presentation of student initiatives and speed talking sessions

Conférence CerCo
Réunion De La Société De Psychophysiologie Et Neurosciences Cognitives (spnc)

jeudi 12 décembre 2019 13
Salle de conférence (Pavillon Baudot), Hôpital Purpan
De la compréhension à l'adaptation, l'apport de la psychophysiologie aux handicaps

Conférence CerCo
Christophe Hurter
ENAC
jeudi 19 décembre 2019 11h00
Salle de conférence (Pavillon Baudot), Hôpital Purpan
Data exploration with Virtual Reality

Conférence CerCo
Laurent Koessler
Centre de Recherche en Automatique de Nancy
mardi 21 janvier 2020 14:30
Salle de conférence (Pavillon Baudot), Hôpital Purpan
TBA

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