Estimation du temps pour être prêt à agir : processus temporels et décisionnels impliqués dans la préparation à l'action – TIMION

L'anticipation d'un événement prévisible est crucial pour l'organisation d'un acte moteur. Afin d'étudier les processus liés à l'anticipation, des tâches impliquant un délai entre deux signaux ont été fréquemment utilisées. L'activité neuronale tonique enregistrée au cours d'un délai a été interprétée comme étant liée à la mémoire, à l'attention, à la préparation motrice ou à des processus décisionnels. Cependant, peu d'études ont fait le lien entre cette activité et des processus temporels. D'autres études ont montré que même dans une condition dans laquelle la durée du délai a été maintenue constante, le temps de réaction varie d'essai à essai. De plus, l'activité unitaire des neurones du cortex moteur est prédictive, essai par essai, du temps de réaction. Cette variabilité est généralement attribuée au niveau de disponibilité motrice. Quels processus influencent cette variabilité? Pourrait-elle être expliquée par les fluctuations, essai par essai, du niveau d'attention? A quel point pourrait-elle être influencée par la variabilité de l'estimation temporelle du délai? Les processus de l'estimation de temps impliqués dans le comportement moteur sont-ils représentés par les mêmes réseaux neuronaux que ceux de la préparation motrice? A l'heure actuelle, il est impossible de distinguer clairement les processus de l'estimation temporelle de ceux de la préparation motrice. En utilisant des approches de modélisation, des mécanismes de variabilité de l'activité corticale ont été étudiés. On a pu montrer qu'une activité irrégulière peut être générée par une dynamique intrinsèque d'un réseau avec des connections éparses de neurones excitateurs et inhibiteurs grâce à une forte inhibition. D'autres études ont modélisé la dynamique temporelle pendant un délai. En particulier, l'activité neuronale croissante liée à un processus décisionnel peut être obtenue par un réseau d'attracteurs incluant une cinétique synaptique suffisamment lente. De plus, des transitions rapides entre attracteurs apparaissent pendant un délai après un apprentissage Hebbien d'association entre paires de stimuli, conduisant à une activité anticipatrice. Des mécanismes par lesquels un neurone, ou un réseau, peut représenter la durée d'un délai ont été également étudiés. Dans ce projet, nous proposons d'utiliser une approche combinée, expérimentale et théorique, afin de trouver des réponses à ces questions. Nous allons entraîner des singes à une tâche qui vise à distinguer des processus d'estimation de temps de ceux de la préparation motrice en présentant deux délais consécutifs dans chaque essai. Nous allons enregistrer l'activité neuronale du cortex moteur en utilisant un dispositif multi-électrode . En parallèle, l'approche de modélisation va nous aider à étudier des mécanismes de la dynamique temporelle de la décharge neuronale et de sa variabilité, et à tester l'hypothèse selon laquelle une partie significative de la variabilité est due aux processus d'estimation temporelle.