Apprentissage & Mémoire

L’apprentissage et la mémoire sont des processus indispensables pour la mise en place et l’exécution des fonctions cognitives supérieures comme l’acquisition des connaissances et aptitudes ou la prise de décision. L’apprentissage permet de mettre en place des conduites adaptées sous l’influence des modifications de l’environnement ou du comportement même du sujet. Ces processus complexes impliquent le codage, le filtrage, la comparaison et la mise en relation au cours du temps de diverses informations (sensorielles, temporelles, spatiales, contextuelles…), ainsi que le stockage, le rappel des souvenirs et leurs modifications. Ils nécessitent aussi le traitement de l’information sensorimotrice ou des signaux de communication.

Nos objectifs sont d’identifier les structures cérébrales et réseaux neuronaux, ainsi que leurs activités dynamiques, qui sous-tendent ces processus cognitifs. Nous développons des outils permettant de les observer et analyser, ou bien les moduler, pour mieux comprendre comment de multiples facteurs – émotionnels, attentionnels, motivationnels et génétiques, entre autres – peuvent favoriser ou perturber ces processus. Nous étudions comment les événements passés et les modifications de l’environnement sont intégrés pour que le sujet puisse anticiper et planifier les actions, prendre des décisions et exprimer un comportement flexible et adapté, y compris dans un contexte comportant des incertitudes. Nous étudions également l’adaptation des systèmes de communications et de la cognition sociale selon les contraintes sociales et environnementales en milieu naturel.

Nous cherchons à caractériser les mécanismes cellulaires et moléculaires contribuant à la modification des réseaux neuronaux (plasticité synaptique, structurale et fonctionnelle, neurogenèse adulte, interactions neuro-glio-vasculaires), ainsi que les facteurs génétiques, physiologiques et environnementaux capables de moduler la plasticité du cerveau et les fonctions cognitives. L’étude des capacités d’adaptation des réseaux neuronaux nous conduit aussi à l’élaboration de nouvelles approches en neuroinformatique, neurosciences computationnelles et neuroingénierie, pour modéliser et simuler l’activité cérébrale, jusqu’au développement d’interfaces cerveau-machine.

L’ensemble de ces approches permet de caractériser des mécanismes physiologiques chez le sujet sain, mais aussi physiopathologiques responsables de déficits d’apprentissage et de mémoire dans certaines maladies neurodéveloppementales, neurodégénératives ou traumatiques, permettant d’identifier des stratégies thérapeutiques et évaluer leur potentiel pour compenser ces désordres centraux.

Équipes

Communications Acoustiques

Isabelle CHARRIER

Astrocytes & Cognition

Glenn DALLERAC

Neuroinformatique

Andrew DAVISON

Mémoire, Emotion & Temps

Valérie DOYERE

Code neuronal & perception auditive

Catherine DEL NEGRO & Jean-Marc EDELINE