From boxes to codes : adaptation of V1 nonlinearities to the temporal encoding of spatial information during simuled eye movements
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis focuses on the processing and temporal encoding of natural stimuli by simple cells of the primary visual cortex (V1). Neuronal responses were recorded by intra- and extra-cellular electrodes in the anaesthetized and paralysed Cat, and analysed with tools derived from system identification and information theory. We show that the recruitment of contrast gain controls and centre surround interactions, in particular by stimuli having natural eye movement dynamics, increases the reproducibility of the high temporal frequencies components of the membrane potential, as well as the temporal precision and sparseness of the spike output. The addition of a complex-like, feedforward, delayed inhibition to the classical LN model accounted largely for our results. Finally we propose that V1 nonlinearities are adapted to the coarse-to-fine processing and temporal encoding of spatial information during the course of an ocular fixation.
Abstract FR:
Cette thèse a pour objet le rôle des nonlinéarités des cellules simples du cortex visuel primaire (V1) dans le traitement et l’encodage temporel des stimuli naturels. Les réponses neuronales enregistrées par des électrodes intra- et extra-cellulaires chez le Chat anesthésié et paralysé ont été analysées avec les outils de l’identification de système et de la théorie de l’information. Nous montrons que le recrutement des contrôles de gain au contraste et des interactions centre pourtour, en particulier par des stimuli dont la dynamique est dérivée des mouvement des yeux naturels, augmente la reproductibilité du potentiel de membrane dans les hautes fréquences ainsi que la précision temporelle et la rareté des potentiels d’action. Une inhibition de type complexe, en retard sur les entrées plus linéaires du neurone, modélise correctement nos résultats. Nous proposons que les nonlinéarités de V1 sont adaptées à l’encodage temporel d’une information spatiale de plus en plus détaillée durant le cours d’une fixation oculaire.