Le département de Neurosciences Intégratives & Computationnelles (ICN) est un département interdisciplinaire de recherche en neurosciences engagé dans l’étude du cerveau à de multiples échelles pour identifier les principes computationnels et les mécanismes neurophysiologiques thalamo-corticaux qui président à l’émergence des fonctions cérébrales supérieures, telle la perception et l’apprentissage. ICN est composé de six équipes de recherche étudiant collectivement les mécanismes synaptiques et neuronaux du traitement sensoriel cortical et sous-cortical menant à la perception, l’intégration sensori-motrice et la dynamique des états cérébraux internes (par ex. veille et sommeil).

La recherche des équipes de l’ICN est centrée sur trois axes scientifiques intimement liés.

• 1) Les mécanismes synaptiques et neuronaux impliqués dans le traitement de l’information sensorielle (audition, vision, touché) et la perception qui en résulte ainsi que leur plasticité.

• 2) L’impact des états cérébraux générés en interne (comme l’attention, la veille ou le sommeil) sur le traitement sensoriel cortical et sous-cortical et sur les capacités cognitives.

• 3) Les mécanismes neuronaux de l’intégration sensori-motrice et l’apprentissage ainsi que le comportement moteur, incluant les interfaces cerveau-machine.

Les équipes de recherche de l’ICN utilisent des approches expérimentales, computationnelles et théoriques dans un contexte intégré et interdisciplinaire combinant les Neurosciences, la Physique, les Mathématiques et l’Informatique à des échelles multiples (cellulaire, réseau, comportement) et à différent niveaux d’organisation (échelles micro, méso et macro-scopiques).
Les approches interdisciplinaires de l’ICN vont de l’électrophysiologie multi-échelle (enregistrement intracellulaires et patch, clamp dynamique in vivo et in vitro, enregistrements unitaires multiples et LFP), imagerie fonctionnelle des réseaux (2-photons et colorants sensibles au voltage (VSD), combinée à l’optogénétique) ainsi que des mesures comportementales et psychophysiques, des bases des données corrélant structure et fonction, neurosciences théoriques et modélisation computationnelle ainsi que la physique statistique et les simulations large échelle.

L’ICN est également en charge de deux antennes internationales, le nœud Français des Facilités Internationales de Coordination en Neuroinformatique (INCF) (resp. A. Davison) et l’Institut Européen de Neurosciences Théoriques (EITN, dir. A. Destexhe).