Abstract FR:

Le présent travail s'inscrit dans le cadre des développements récents des sciences cognitives. Le thème central est la modélisation des propriétés et des fonctions du cortex cérébral. Le but de ce travail est de proposer un cadre formel pour la modélisation et, dans ce cadre, de comparer les processus corticaux lies à l'intégration sensorielle (reconnaissance de formes), à la performance motrice (commande du mouvement) et à l'organisation temporelle du comportement (planification). Le chapitre 1 présente une vue générale des principes de modélisation neuronale venant des modèles connexionnistes. Un cadre de modélisation défini à partir des principes d'organisation du cortex cérébral est décrit dans le chapitre 2. Le but de ce chapitre est de fournir une description formelle de ces principes pour la modélisation. En particulier, une formulation mathématique des propriétés computationnelles des circuits corticaux est exposée. Les chapitres 3, 4 et 5 fournissent une description détaillée de modèles d'intégration visuelle, de performance motrice et d'organisation temporelle du comportement. Le chapitre 3 illustre les transformations de l'information rétinienne pour la reconnaissance de formes et le chapitre 4, les transformations pour le contrôle du mouvement du bras. Le chapitre 5 commence par une revue sur le cortex préfrontal et présente un modèle de réseau de neurones construit à partir des propriétés du cortex préfrontal. Ce modèle prédit les activités neuronales pendant l'apprentissage et l'exécution d'une tache de planification similaire à celle utilise pour les études chez le primate (tache de réponse différée). Le chapitre 6 propose une discussion sur les bases biologiques de la plasticité et sur les règles d'apprentissage utilisées pour modéliser les fonctions corticales. Elle montre que la règle de Hebb n'est pas suffisante pour rendre compte des propriétés adaptatives du cortex. Des extensions de cette règle sont proposées, en particulier pour intégrer le temps dans les phénomènes d'apprentissage synaptique et cellulaire. Une théorie qui relie les règles de plasticité et la spécialisation des régions et des fonctions corticales est exposée comme une synthèse des différents modèles proposés