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Les mouvements de nos yeux comme notre perception de lāenvironnement sont principalement dĆ©pendant de la capacitĆ© du systĆØme visuel Ć extraire des informations sur la position et le mouvement des objets dans lāenvironnement. LāĆ©quipe INVIBE Ć©tudie comment ces informations sont extraites et reprĆ©sentĆ©es de faƧon probabiliste au sein de reprĆ©sentations corticales et sous-corticales dynamiques. Nos travaux combinent des approches comportementales (psychophysique visuelle, oculomotricitĆ©), physiologiques (Ć©lectrophysiologie, imagerie par IRM, perturbations) et thĆ©oriques (modĆ©lisation). Lāobjectif est de mieux comprendre comment un rĆ©seau distribuĆ© de reprĆ©sentations rĆ©tinotopiques combine des informations sensorielles et cognitives pour adapter nos mouvements oculaires aux trajectoires complexes des objets en mouvement.
LāinfĆ©rence dynamique: quels sont les principes computationnels sous-jacents aux transformations visuo-motrices ?
Pour adapter nos comportements de faƧon optimale et dynamique en fonction du contexte, le cerveau combine des informations sensorielles (la position ou le mouvement dāun objet) et cognitives (nos connaissances a priori sur les trajectoires naturelles de cet objet. LāinfĆ©rence Bayesienne fournit un cadre thĆ©orique pour comprendre cette intĆ©gration dynamique dans ces boucles rĆ©currentes liant les diffĆ©rentes populations reprĆ©sentant ces diffĆ©rents types dāinformation. Anna Montagnini et Guillaume Masson Ć©tudient les propriĆ©tĆ©s de cette infĆ©rence en manipulant les propriĆ©tĆ©s statistiques des informations sensorielles ou celles des connaissances a priori. Ils ont dĆ©veloppĆ© une approche visant Ć extraire la dynamique de ces calculs Ć partir du dĆ©cours temporel des mouvements de poursuite oculaire.
Quels sont les rƩseaux corticaux et sous-corticaux contrƓlant les mouvements oculaires ?
Les mouvements oculaires dāexploration (saccades) et de stabilisation (poursuite) mobilisent de vastes population neuronales prĆ©motrices corticales (rĆ©seau occipito-parieto-frontal) et sous-corticales (colliculus supĆ©rieur, cervelet) et motrices (noyaux cerebelleux et oculomoteurs). Laurent Goffart, Guilhem Ibos et Guillaume Masson Ć©tudient ces dynamiques neurales de prise de dĆ©cision (vers oĆ¹ et quand bouger les yeux) et de contrĆ“le (comment bouger les yeux) chez le singe. Martin Szinte, Anna Montagnini et Guillaume Masson explorent chez lāhomme le rĆ“le de ces structures dans lāinfĆ©rence dynamique.
Agir de faƧon adaptƩe et percevoir dans un monde stable
Une caractĆ©ristique fondamentale des mouvements oculaires et que chaque dĆ©placement du regard affecte le capteur sensoriel lui-mĆŖme: lāimage du monde bouge avec nos yeux et pourtant notre perception de ce mĆŖme monde est remarquablement stable. Comment adaptons-nous notre systĆØme moteur et nos reprĆ©sentations sensorielles pour extraire lāinformation de faƧon optimale et organiser notre perception du monde tridimensionnel. Martin Szinte, Manuel Vidal, Anna Montagnini et Guillaume Masson Ć©tudient comment se construit la dynamique de ces boucles perception-action remarquables et comment elle sāimprime dans les reprĆ©sentations sensorielles et cognitives.
Perception, cognition et mĆ©tacognition visuelle: une mĆŖme dynamique computationnelle ?
Nos bougeons nos yeux pour prendre de lāinformation de faƧon active. Nous sommes Ć©galement capable dāestimer si une dĆ©cision perceptive ou sensori-motrice est fiable. Ces propriĆ©tĆ©s cognitives (agentivitĆ©, confiance) sont elles supra modulaires ou bien au contraire Ć©mergent-elles de la dynamique de ces mĆŖmes reprĆ©sentations hiĆ©rarchiques ? Andrea Desantis, Manuel Vidal, Anna Montagnini et Guillaume Masson cherche Ć comprendre comment ces jugements dits mĆ©tacognitifs sont en rĆ©alitĆ© des propriĆ©tĆ©s computationnelles fondamentales de ces reprĆ©sentations dynamiques mĆŖlant flux sensoriels et connaissances.
Une Ć©quipe interdisciplinaire mĆŖlant les niveaux dāapproches
LāĆ©quipe conduit ces travaux chez lāHomme et chez deux espĆØces de primate non-humains (singe macaque et marmoset). Elle combine des techniques de psychologie expĆ©rimentale et de neurosciences des comportements (psychophysique du mouvement visuel, oculomotricitĆ©) avec des approches physiologiques corrĆ©latives ou causales. Chez lāHomme, nous Ć©tudions les dynamiques neuronales grĆ¢ce Ć des techniques non invasives dāimagerie (IRM 3T et 7T, EEG) et de perturbation (TMS). Chez le singe, nous combinons Ć©lectrophysiologie de masse (Ć©lectrode unique, en matrice ou laminaire) et perturbations rĆ©versibles (pharmacologie).