Équipe Alain Destexhe

Neurosciences computationnelles

En bref

La recherche réalisée dans le laboratoire d’Alain Destexhe se situe à l’interface entre plusieurs disciplines, comme la biophysique, la physique, l’informatique et les neurosciences. Les thèmes étudiés s’étendent du microscopique (neurones isolés) au macroscopique (réseaux et populations de neurones), où différents aspects de la fonction du système nerveux central sont examinés. Au niveau neuronal, nous utilisons des méthodes théoriques et des simulations par ordinateur pour explorer le comportement complexe des neurones du thalamus et du cortex cérébral dans le but de comprendre leurs propriétés intégratives. Au niveau des réseaux neuronaux, nous essayons de comprendre le comportement collectif de populations de neurones, et comment l’information y est traitée et représentée. Nous étudions également la genèse des rythmes du sommeil, leur rôle physiologique, et leur perversion en rythmes pathologiques comme les crises d’absence épileptique.

Nous utilisons différents cadres théoriques (tel que l’électromagnétisme) pour comprendre la genèse de signaux cérébraux tels que les potentiels électriques extracellulaires (LFP, EEG) ou les champs magnétiques neuronaux. Enfin, nous utilisons une approche théorique (comme les systèmes dynamiques stochastiques) pour concevoir des méthodes d’extraction d’information cachée dans les signaux enregistrés expérimentalement. Ce type de recherche est possible seulement grâce à des collaborations très étroites avec les expérimentateurs au niveau neuronal (enregistrements intracellulaires) et au niveau réseaux (enregistrements EEG, MEG, LFP et imagerie optique).

Nous collaborons activement avec des groupes expérimentaux en Europe, aux USA et au sein de l’ICN. Nous encourageons les étudiants à suivre des projets de recherche mixtes, qui combinent des composantes expérimentales et théoriques ou computationnelles. Notre groupe s’est également activement impliqué dans la création et l’animation du European Institute for Theoretical Neuroscience (EITN) à Paris et Gif sur Yvette. Cet institut est financé conjointement par le Human Brain Project et le CNRS. L’EITN a pour but de servir d’incubateur d’idées en neurosciences théoriques, sous forme d’organisation de conférences et accueil de visiteurs, postdocs ou étudiants.

Publications choisies

  • Contreras, D., Destexhe, A., Sejnowski, T.J. and Steriade, M. Control of spatiotemporal coherence of a thalamic oscillation by corticothalamic feedback. Science 274: 771-774, 1996 DOI: 10.1126/science.274.5288.771
  • Destexhe, A., Rudolph, M. and Paré, D. The high-conductance state of neocortical neurons in vivo. Nature Reviews Neurosci. 4 : 739-751, 2003 DOI: 10.1038/nrn1198
  • Destexhe, A. and Contreras, D. Neuronal computations with stochastic network states. Science 314: 85-90, 2006 DOI: 10.1126/science.1127241
  • Zerlaut, Y. and Destexhe, A. Enhanced responsiveness and low-level awareness in stochastic network states. Neuron 94: 1002-1009, 2017 DOI: 10.1016/j.neuron.2017.04.001
  • Rebollo, B., Telenczuk, B., Navarro-Guzman, A., Destexhe, A. and Sanchez-Vives, M.V. Modulation of intercolumnar synchronization by endogeneous electric fields in cerebral cortex. Science Advances 7: eabc7772, 2021 DOI: 10.1126/sciadv.abc7772
  • Contreras, D., Destexhe, A., Sejnowski, T.J. and Steriade, M. Control of spatiotemporal coherence of a thalamic oscillation by corticothalamic feedback. Science 274: 771-774, 1996 DOI: 10.1126/science.274.5288.771
  • Destexhe, A., Rudolph, M. and Paré, D. The high-conductance state of neocortical neurons in vivo. Nature Reviews Neurosci. 4 : 739-751, 2003 DOI: 10.1038/nrn1198
  • Destexhe, A. and Contreras, D. Neuronal computations with stochastic network states. Science 314: 85-90, 2006 DOI: 10.1126/science.1127241
  • Zerlaut, Y. and Destexhe, A. Enhanced responsiveness and low-level awareness in stochastic network states. Neuron 94: 1002-1009, 2017 DOI: 10.1016/j.neuron.2017.04.001
  • Rebollo, B., Telenczuk, B., Navarro-Guzman, A., Destexhe, A. and Sanchez-Vives, M.V. Modulation of intercolumnar synchronization by endogeneous electric fields in cerebral cortex. Science Advances 7: eabc7772, 2021 DOI: 10.1126/sciadv.abc7772