L'activité neuronale et l'encodage sensoriel
La dépolarisation ou l'hyperpolarisation du potentiel de membrane au repos ou en pic d'activité qui a eu lieu au franchissement d'un seuil de dépolarisation sont des mesures de l'activité neuronale. L'activité électrique peut être enregistrée dans un seul neurone ou dans des populations de neurones (une moyenne de potentiel de champ). Les neurones corticaux individuels peuvent passer spontanément d'un état actif (légèrement dépolarisé) à un état inactif (hyperpolarisé). Ces fluctuations sont plus apparentes pendant les oscillations d'ondes lentes synchronisées enregistrées par les populations de cellules, et il semblerait que ces deux phénomènes soient associés. Les chercheurs ont étudié la nature stochastique des réseaux corticaux dans le cadre du projet à financement européen NETDYNCORTEX (Network dynamics of auditory cortex and the impact of correlations on the encoding of sensory information). Les animaux sous anesthésie à l'uréthane démontrent des profils d'activité corticale similaire à ceux observés chez les animaux non anesthésiés. Les chercheurs ont étudié les périodes d'activité de hauts et de bas dans le cortex auditif de rats anesthésiés pendant une activité similaire au sommeil lent profond. Les périodes étaient plus irrégulières que prévues, indiquant que les deux phénomènes ne sont pas forcément apparentés. Des modèles de réseaux informatiques ont indiqué des mécanismes d'activités en pic et leurs fonctions. L'équipe a ensuite étudié les corrélations de bruits de pairs, un phénomène selon lequel deux cellules voisines partagent une variabilité statistique partielle dans leurs profils d'activité. Étonnamment, les chercheurs ont démontré que les corrélations étaient principalement dues aux périodes pendant lesquelles les neurones ne montraient aucune activité, par rapport aux études antérieures qui avançaient que les corrélations sont provoquées par un apport anatomique commun. Un modèle a effectivement confirmé cette possibilité. Un modèle informatique associant un circuit sensoriel standard à un circuit de prise de décision a été utilisé pour élaborer des prévisions quant au rôle des fluctuations neuronales sur la prise de décisions perceptuelles. Le modèle a expliqué une contradiction importante dans la documentation et les prévisions ont été confirmées dans les résultats d'expériences sur des singes. Des études supplémentaires ont étudié le rôle de l'expérience récente sur les prévisions des stimuli dans les rats effectuant une tâche de discrimination auditive. NETDYNCORTEX a mis en avant la complexité de la relation entre la dynamique non linéaire stochastique présente dans les circuits corticaux, en soulignant les mécanismes et la perception. Les données ont mis en lumière les mécanismes de potentiel cortical du traitement de l'information et ont établi des instruments pour de prochains travaux de recherche.
Mots‑clés
Activité neuronale, encodage sensoriel, réseaux corticaux, cortex auditif, informations sensorielles
