Local and non-local processing in the retina

• Main Author: Deny, Stéphane
• Other Authors: Paris 6
• Language: en
• Published: 2016
• Subjects: Rétine; Code neural; Matrice multiélectrode (MAE); Multiplexage; Restauration visuelle; Acuité; Retina; Neural code; Visual restoration; 573.8
• Online Access: http://www.theses.fr/2016PA066800/document

L’information visuelle est transmise de la rétine au cerveau par les cellules ganglionnaires. Il existe plusieurs types de cellules ganglionnaires, chaque type formant une mosaïque qui couvre l’intégralité de la scène visuelle. Comprendre la manière dont ces neurones encodent collectivement la scène visuelle est essentiel pour au moins deux raisons: - La manière dont une population de neurones encodent collectivement une information sensorielle reste jusqu’à aujourd’hui mystérieuse. La rétine est un système idéal pour étudier cette question: elle a en effet une structure en couches 2D qui se prête idéalement à l’enregistrement d’une population complète de neurones à grande échelle, et elle opère une transformation complexe de la scène visuelle. - Certaines maladies qui mènent à la cécité ne connaissent aujourd’hui pas de traitement. Plusieurs stratégies de restauration visuelle basées sur la stimulation directe de cellules ganglionnaires sont le sujet de recherches actives. Il pourrait être nécessaire de reproduire en imitant le code neural produit par la rétine pour optimiser les résultats de ces stratégies thérapeutiques. Au cours de ma thèse, j’ai travaillé sur deux questions complémentaires, qui sont liées à ces deux sujets respectivement. === Visual information is conveyed from the retina to the brain through ganglion cells. Ganglion cells are divided in different cell types, and each of them form a mosaic sampling the entire visual scene. Understanding how these neurons encode the visual scene is essential for at least two reasons: -It is still unclear how a population of neurons collectively code sensory information. The retina is an ideal system to study this issue: while it performs complex processing on the visual stimulus, its 2-D structure makes it suitable for large-scale recordings of complete populations of neurons. -Some diseases leading to blindness have currently no cure. Several visual restoration strategies based on the direct stimulation of ganglion cells are currently being investigated. Emulating the retinal code may be necessary to optimize the results of these therapeutic approaches. In my thesis I have worked on two complementary questions, that are related to these two topics.