Dr. Roberto Adamo Gulli – McGill University
Scientific Publication
Roberto A. Gulli, Lyndon R. Duong, Benjamin W. Corrigan, Guillaume Doucet, Sylvain Williams, Stefano Fusi & Julio C. Martinez-Trujillo
Context-dependent representations of objects and space in the primate hippocampus during virtual navigation. Nature Neuroscience 23, 103–112 (2020) doi:10.1038/s41593-019-0548-3
Comprendre comment les objets et l’espace sont représentés dans le cerveau en utilisant la réalité virtuelle et des approches computationnelles
Il a été démontré que la région du cerveau appelée hippocampe joue un rôle important à la fois dans la mémoire et la navigation spatiale. Les tentatives de réconciliation de ces fonctions ont conduit certains groupes à suggérer que le rôle principal de l’hippocampe est d’agir comme le système de positionnement global (GPS) du cerveau, tandis que d’autres suggèrent que le rôle fondamental de l’hippocampe est la mémoire, l’espace physique n’étant qu’une variable du codage de la mémoire. Le consensus actuel sur la fonction de l’hippocampe est que des populations spécifiques de neurones hippocampiques encodent la position dans un environnement, et que cet encodage de la position est modulé par diverses composantes du comportement et du contexte. L’encodage de l’espace, du temps, des objets et du contexte dans l’hippocampe représente une expérience qui constitue la base de la mémoire.
Dans ce travail, le Dr Roberto Gulli et ses collègues présentent une nouvelle approche qui utilise la réalité virtuelle pour dissocier l’encodage de la navigation spatiale et de la mémoire associative dans une population de neurones hippocampiques enregistrés chez des primates navigateurs. En enregistrant des neurones individuels pendant que les primates effectuaient diverses tâches dans un environnement de réalité virtuelle, ils ont pu déterminer leur réponse à divers signaux afin de mieux comprendre la fonction de l’hippocampe. Au lieu de considérer l’hippocampe des primates comme le système de positionnement global du cerveau, leurs résultats, qui changent le paradigme, suggèrent qu’il pourrait agir comme un système de traitement général commandé par un large éventail d’entrées pertinentes pour le comportement. Dans un tel système, des représentations flexibles pourraient servir de base à l’apprentissage et au stockage d’informations pertinentes propres à une expérience dans de nombreuses dimensions, en fonction du contexte.
Cette étude fournit une toute nouvelle source de données pour suggérer que les théories dogmatiques de la fonction hippocampique (mémoire, espace) contiennent moins de pouvoir explicatif que les théories inspirées par les approches computationelles.
Cet article a rapidement eu un large impact dans la communauté. Il a suscité un accueil très enthousiaste de la part d’un grand nombre de neuroscientifiques étudiant un large éventail d’espèces modèles, allant de la souris à l’homme. En outre, elle a suscité un intérêt considérable de la part des neuroscientifiques informaticiens qui développent des modèles de la fonction de l’hippocampe à travers les espèces. Cette publication a généré un score d’attention dans le percentile de 97 % de toutes les recherches publiées en 2020, selon Altmetric.
Roberto Adamo Gulli
Cet article représente une partie importante de la thèse de doctorat de Roberto Gulli à l’Université McGill.
Le Dr Gulli a dirigé toutes les composantes de ce projet, y compris la conception expérimentale, la construction de l’environnement virtuel, la collecte de données comportementales et électrophysiologiques, l’analyse des données, la rédaction du manuscrit, l’édition et la correspondance avec les éditeurs et les réviseurs.
