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liénard Jean
Titre : Doctorant
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J'ai effectué un doctorat sous la direction de Benoît Girard de Décembre 2009 à Janvier 2013, intitulé Modèles computationnels des ganglions de la base : étude de l'anatomie fonctionnelle et de la pathophysiologie à l'aide d'algorithmes multi-objectifs évolutionnistes.

 

Mots clefs neurosciences computationnelles, algorithmes évolutionnistes, sélection de l’action, ganglions de la base, maladie de Parkinson

En quelques mots ...

 

L’objet de ma thèse est l’exploration d'algorithmes évolutionnistes modernes en tant qu'outils menant à la compréhension de l'anatomie fonctionnelle et de la physiopathologie des ganglions de la base.

Les ganglions de la base sont un ensemble de noyaux sous-corticaux interconnectés et présents dans le système nerveux de tous les vertébrés. Sur le plan fonctionnel, ils semblent constituer un mécanisme de sélection générique.  Sur le plan pathologique, les ganglions de la base sont connus pour exhiber des activités neuronales oscillatoires suite à la déplétion dopaminergique liée à la maladie de Parkinson. Bien que des travaux récents s'en rapprochent, les nombreuses modélisations fonctionnelles et physiopathologiques qui ont été proposées ne parviennent pas à unifier l'intégralité des données neuro-anatomiques disponibles dans un modèle complet des ganglions de la base.

L’utilisation des algorithmes évolutionnistes dans les neurosciences computationnelles s’est jusqu’ici limitée à des tentatives isolées. Ils y sont cantonnés à un simple ajustement de paramètres à la fin du processus de conception du modèle, lorsque tous les aspects de l’architecture sont fixés, et en utilisant des algorithmes évolutionnistes basiques. L'enjeu de l'utilisation d'algorithmes évolutionnistes dans ce travail a été, d'une part, la paramétrisation d'architectures existantes des ganglions de la base (CBG et GPR), dans l'optique d'étudier l'implication de leurs divers composants pour la fonction supposée de sélection. D'autre part, les algorithmes évolutionnistes multi-objectifs ont été au coeur de l'élaboration d'un nouveau modèle respectant au mieux les contraintes complexes imposées par la biologie, au travers notamment de la transposition aux modèles computationnels des notions de "construct validity" et de "face value validity" employées originellement dans le contexte des modèles pathologiques et animaux. Dans une dernière partie de mon travail, j'ai analysé les mécanismes par lesquels la maladie de Parkinson peut plausiblement provoquer des activités oscillatoires dans les ganglions de la base.
 
 
Le manuscrit de ma thèse sera prochainement mis en ligne. Un résumé est pour l'instant disponible ici.