Missions

La capacité à reconnaître des stimuli familiers et à détecter la nouveauté est essentielle à la survie. Tous les mammifères, y compris l’être humain, présentent une réaction d’alerte face à un stimulus visuel nouveau, réaction qui s’atténue avec la familiarité mais réapparaît immédiatement lorsqu’un autre stimulus est présenté. Cette mémoire de reconnaissance visuelle (VRM) fonctionne dès le cortex visuel primaire (V1). Des travaux menés chez la souris ont montré que la VRM est associée à des changements dans l’état dynamique de la couche (L) 4, mais la manière dont ces changements se produisent reste inconnue. De nouvelles données suggèrent que les modifications essentielles sont complexes et nécessitent la participation des cellules principales de la couche L6 ainsi que de plusieurs classes d’interneurones, qui jusqu’à récemment étaient difficilement accessibles à une exploration à haute résolution.

L’objectif du projet est de développer une approche multidisciplinaire pour relever ces défis, en combinant des analyses neurophysiologiques avec des méthodes optiques avancées et de la modélisation computationnelle. Le post-doctorant recruté construira un modèle multicouche de V1 intégrant plusieurs populations inhibitrices et incorporant les données disponibles. Il collaborera avec nos partenaires du laboratoire de Mark Bear au MIT afin d’affiner les expériences qu’ils mèneront pour tester les prédictions de la théorie.

Activités

Tâches principales: Développement de modèles du cortex visuel primaire de la souris à divers niveau de réalisme biologique- Développement de méthodes analytiques et numériques pour étudier ces modèles-Analyse de donnée recueillies dans le laboratoire de notre collaborateur situé au MIT, Cambridge, USA et comparaison aux prédictions des modèles.

Compétences

Modélisation des grands réseaux comprenant plusieurs populations de neurones. Connaissances des techniques analytiques et numériques en neurosciences théoriques et computationnelles.

Contexte de travail

Equipe CEREBRAL DYNAMICS, PLASTICITY, LEARNING, UMR8002
Nos recherches en neurosciences portent sur des questions relatives au cortex (visuel, moteur, frontal), au cervelet et aux ganglions de la base, ainsi que sur les mécanismes de réseau qui sous-tendent les physiopathologies dans lesquelles ces structures sont impliquées. Nos travaux portent donc sur des systèmes intégrés impliquant plusieurs niveaux spatiaux, de la synapse au neurone et des neurones à plusieurs structures cérébrales en interaction.
Les questions spécifiques que nous abordons sont les suivantes : 1) les mécanismes cellulaires et de réseau qui sous-tendent l'activité synchrone et la propagation des ondes dans les grands réseaux neuronaux ; 2) la dynamique de la boucle basalo-thalamique-corticale et son rôle dans la prise de décision et l'apprentissage ; 3) les mécanismes qui sous-tendent les propriétés fonctionnelles des neurones dans le cortex moteur, visuel, frontal et les ganglions de la base ; 4) la dynamique collective dans le cortex préfrontal et les corrélats neuronaux de la mémoire de travail ; 5) la prise de décision et la variabilité du comportement dans des situations bien contrôlées sur le plan expérimental ainsi que dans des situations parfaitement naturelles. 5) La prise de décision et la variabilité du comportement dans des situations expérimentalement bien contrôlées ainsi que dans des situations parfaitement naturelles. 6) Les mécanismes neuronaux et de réseau qui sous-tendent l'apprentissage par renforcement des chants d'oiseaux et des transformations sensorimotrices.

Les théoriciens de l'équipe étudient ces questions en utilisant des calculs analytiques ainsi que des simulations numériques de modèles à différents niveaux d'abstraction. Les techniques que nous utilisons sont empruntées à la physique théorique (par exemple la mécanique statistique, la théorie de la bifurcation, la théorie des systèmes dynamiques non linéaires étendus), à la théorie de l'information ainsi qu'à la théorie des processus stochastiques ponctuels.
Les recherches du postdoctorant s'inscriront dans le cadre d'une collaboration internationale CRCNS/NSF/ANR Le postdoctorant effectuera aussi des séjours dans le laboratoires partenaire au MIT.
Adresse du laboratoire : 45, rue des Saints Pères - 75006 PARIS.
La localisation principale du poste sera susceptible d'évoluer au cours de la durée du contrat.

Contraintes et risques

Aucunes