Dr Sidney I.Wiener
DR2, CNRS
Tel : (00 33) 1 44 27 16 21
 : sidney.wiener AT college-de-france.fr
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Stagiaires et Etudiants
Présentation
Afin de comprendre les mécanismes cérébraux qui sous-tendent les fonctions cognitives, nous effectuons des enregistrements simultanés de l'activité de groupes de neurones et de l'EEG chez des rats libres de leurs mouvements alors qu'ils sont soumis à des épreuves de discrimination spatiale et d'orientation. Nous sommes intéressés particulièrement aux neurones situés dans le système limbique, y compris les sous-régions limbiques des ganglions de la base, les aires qui les alimentent en signaux et d'autres régions qui reçoivent leurs afférences. Ceci nous permet d'identifier et de décrire les mécanismes neuronaux impliqués dans les comportements d'orientation et de navigation, mécanismes qui comprennent la planification, l'apprentissage et la mémorisation des informations spatiales nécessaires à la navigation. Plus précisément, nous comparons l'activité des cellules de lieu hippocampiques et des cellules sélectives pour la direction de la tête (principalement au niveau du thalamus limbique) avec les comportements de l'animal libre de ses mouvements. Tous ces travaux réclament des méthodes d'approche multidisciplinaires, à la fois neurophysiologiques, neuro-psychologiques et comportementales des systèmes sensoriels, moteurs et cognitifs.
Depuis plusieurs années nous avons mis en œuvre une collaboration entre neurophysiologistes, informaticiens, et roboticiens. Les objectifs poursuivis sont à la fois fondamentaux et appliqués. D'un côté, dans le but de tester la cohérence et la complétude de nos connaissances sur le fonctionnement du système nerveux du rat et sur les mécanismes qui concourent à ses capacités adaptatives, ce projet vise à intégrer les mécanismes en question dans un “ animat ” - c'est-à-dire un système artificiel pouvant être confronté aux mêmes situations que celles que peut rencontrer un rat réel en laboratoire. D'un autre côté, la mise au point d'un robot adaptatif, capable d'autonomie dans le choix de ses buts et de ses actions, présente un intérêt de valeur en regard de toutes les situations où un agent artificiel doit assurer sa “survie ” ou accomplir sa mission sans l'aide de l'homme et dans un milieu plus ou moins imprévisible. En utilisant les résultats de nos travaux expérimentaux antérieurs concernant le système visuel, les cellules de direction de la tête et de lieu, et les ganglions de la base, nous présentons à nos collègues une synthèse de ces fonctions et de ces mécanismes neurobiologiques. Par ailleurs, nous offrons des réponses à toute question concernant les solutions biologiques des problèmes de navigation, et confirmons la plausibilité biologique des algorithmes proposés par nos collègues.
Collaborateurs extérieurs
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Académie de Sciences Russe, St Pétersbourg. Russie |
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Rutgers Univ, New Jersey (USA) |
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DR2, CNRS, LNPSM (FRE 2361), Univ Paris V, Paris |
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Université Pierre et Marie Curie - Paris6 |
- Drs Y Gioanni, J.-M. Deniau
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IFR Institut de Biologie, Collège de France |
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Animatlab, Laboratoire d'Informatique Paris 6 |
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Université Libre d'Amsterdam, Pays-Bas |
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Dept. Physiologie, Université de Toyama, Japon |
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NIBR, Amsterdam, Pays-Bas |
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Dartmouth Collège, USA |
- Prs. R Vertes et R Stackman
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Florida Atlantic Université, USA |
Selection d'articles
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Wiener, S.I. et Taube, J.S., eds (2005) Head Direction Cells , MIT Press.
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Wiener S.I. et Arleo A. (2003). Persistent activity in limbic system neurons: Neurophysiological and modeling perspectives. Journal of Physiology (Paris) 97:547-555.
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Wiener, S.I., Shibata, R., Tabuchi, E., Trullier, O., Albertin, S.V., Mulder, A.B. (2003) Spatial and behavioral correlates in nucleus accumbens neurons in zones receiving hippocampal or prefrontal cortical inputs dans T. Ono et al, (eds), Cognition and Emotion in the Brain , Elsevier, NY.
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Wiener, S.I., Berthoz, A., Zugaro, M.B. (2002) Multisensory processing for the elaboration of place and head direction responses in the limbic system. Cognitive Brain Research . 14:75-90.
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Wiener, S.I., Rondi-Reig, L., Zugaro, M.B. (2001) Comprendre les fonctions cognitives grâce à l'enregistrement de l'activité neuronale et l'analyse comportementale chez le rat libre de ses mouvements : les bases physiologiques des représentations internes de la topographie de l'environnement. Intellectica 32: 9-44.
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