Apprentissage spatial et planification de l'action dans un modèle de réseau neuronal inspiré du cortex préfrontal

• Main Author: Martinet, Louis-Emmanuel
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2010
• Subjects: [SPI:AUTO] Engineering Sciences/Automatic; Hippocampus; planification de navigation; minicolonnes corticales préfrontales; étude à base de récompense; analyse de cours de temps
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00646738; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/64/67/38/PDF/Louis-Emmanuel_Martinet.pdf

Un nombre important d'expériences étudiant les bases neurales de la cognition spatiale chez le rongeur souligne le rôle majeur de la formation hippocampique (voir Arleo and Rondi-Reig, 2007 pour une revue). Cette région limbique est impliquée dans l'apprentissage spatial depuis que des neurones sélectifs à une position -- nommés cellules de lieu hippocampiques (O'Keefe and Nadel, 1978) -- ont été découverts au moyen d'enregistrements psychophysiologiques chez des rats se déplaçant librement. Ces neurones participent très certainement à l'encodage de représentations spatiales dans un système de coordonnées allocentriques (c'est-'a-dire centrées sur le monde). Cependant deux autres composants sont nécessaires pour accomplir une navigation flexible (c'est-'a-dire pour planifier des détours et/ou des raccourcis) : la représentation du but et la planification de séquences d'actions dirigées vers un objectif (Poucet et al., 2004). Il a été proposé que l'hippocampe encoderait des représentations topologiques (prenant en compte la connectivité entre les différentes positions de l'environnement) adaptées à l'apprentissage de séquences d'actions (voir Poucet et al., 2004). Cependant, d'autres études expérimentales suggèrent l'existence d'un système extrahippocampique de planification de l'action partagé parmi de nombreuses régions (voir Knierim, 2006 pour une revue). Cette hypothèse postule une cognition spatiale distribuée dans laquelle (i) l'hippocampe prendrait part 'a la planification des actions en transmettant des représentations spatiales redondantes aux aires associatives supérieures, (ii) un réseau cortical élaborerait des représentations plus abstraites et compactes du contexte spatial (prenant en compte les informations de motivation, les contraintes cout de l'action / risque, et les séquences temporelles des réponses comportementales dirigées vers un but).