CHRONOLOGY

La géométrie des cartes temporelles cognitives - CHRONOLOGY
 

Pour comprendre notre environnement, le cerveau doit organiser temporellement les informations qui lui parviennent. Cette organisation temporelle est aussi nécessaire pour la réflexion et la planification des actions futures. Malgré le caractère essentiel de ce processus, étonnamment, nous comprenons mal les mécanismes neuronaux par lesquels le cerveau représente le temps et l'utilise dans ses opérations. Partant de l'observation chez plusieurs espèces animales qu'une activité neuronale complexe accompagne l'évaluation mentale du temps, notre projet vise à tester l'hypothèse selon laquelle les dynamiques collectives des circuits cérébraux impliqués dans la mémoire génèrent et organisent des représentations de la temporalité. Pour identifier les structures clés des représentations du temps dans le cerveau, nous enregistrerons l'activité neuronale à différentes échelles neuroanatomiques (du neurone à l'ensemble du cerveau) chez trois espèces (rongeurs, primates non-humains et humains) pendant la réalisation de tâches temporelles de complexité cognitive variable. Une analyse géométrique de l'activité neuronale déterminera l'existence de cartes cognitives temporelles fournissant aux individus une chronologie mentale des événements vécus. Nous testerons si la navigation dans les cartes cognitives temporelles est impliquée dans des tâches où les individus voyagent mentalement dans le temps. En exploitant des méthodes d'intelligence artificielle de pointe pour construire des modèles interprétables de réseaux de neurones récurrents, nous tenterons d’identifier les processus à l’origine de l'émergence des représentations cérébrales du temps. Pour valider ces modèles, des manipulations causales de l’activité des réseaux neuronaux impliqués seront mises en places, incluant des méthodes permettant des perturbations à résolution cellulaire. Ces méthodes permettront d’étudier notamment le rôle de la connectivité neuronale locale et à longue distance dans l'établissement de l’activité des circuits neuronaux à différentes échelles de temps. Cet effort multidisciplinaire permettra d’établir, à partir de données biologiques précises, un cadre théorique pour la représentation du temps dans le cerveau, sa dépendance au contexte et sa relation avec la mémoire.