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Titre : "Models of the Basal Ganglia : Study of the Functional Anatomy and Pathophysiology using Multiobjective Evolutionary Algorithms"

 

 

La soutenance aura lieu le : Jeudi 24 janvier 2013 à 10h00

Tour 65-66, Salle 304

4 place Jussieu

75005 Paris

Jury :

Rapporteurs :


- Frédéric Alexandre (IMN, Bordeaux)
- Mark Humphries (Univ. Manchester)

Examinateurs :


- Stéphane Doncieux (ISIR, Paris)
- Philippe Faure (NPA, Paris)
- Arthur Leblois (LNP, Paris)

Directeur de thèse :


- Benoît Girard (ISIR, Paris)

 

 

Abstract :

Nous avons étudié les ganglions de la base (GB) sous un angle théorique, au travers de modèles conçus avec des algorithmes évolutionnistes multiobjectifs.
Dans un premier temps, nous avons caractérisé les possibles corrélats neuronaux de la sélection supposément opérés par les GB, via l'étude de deux modèles: le CBG (Girard et al. 2008) et le GPR (Gurney et al. 2001). Les voies directe et indirecte sont importantes; la boucle thalamique, indifférente; la projection GPe → GPi/SNr, antagoniste à la sélection. La connexion GPe → MSN et le caractère diffus de GPe → GPi/SNr expliquent la meilleure sélectivité dans le CBG.
Nous avons aussi conçu des modèles des GB respectant un corpus de contraintes anatoélectrophysiologiques issues du primate. Ces contraintes sont respectées sous l'hypothèse que la projection GPe → GPi/SNr est faiblement inhibitrice. En outre, nous montrons que ces modèles plausibles opèrent une sélection parmi leurs entrées d'une façon compatible avec les données électrophysiologiques. La projection GPe → GPi/SNr permet une meilleure sélection lorsqu'elle est diffuse.
Enfin, nous avons étudié avec ces modèles plausibles les origines potentielles des oscillations associés à la maladie de Parkinson. Une modélisation du manque de dopamine via une augmentation de 10% de l'efficacité des potentiels d'action au niveau du STN, GPe et GPi/SNr, est plausible et se révèle suffisante pour entraîner des oscillations dans la bande β. De plus, la fréquence de ces oscillations dépend des délais de la boucle GPe ↔ STN, qui ne semble pas être compatible avec des oscillations dans la bande θ.