Network dynamics for procedural learning
Dynamique des Réseaux de l'Apprentissage Procédural

Notre équipe vise à comprendre les principes biologiques et algorithmiques qui sous-tendent le contrôle moteur et l’apprentissage procédural dans des conditions normales et pathologiques (comme la maladie de Parkinson, les dystonies ou l’épilepsie). Nous étudions les propriétés des réseaux de neurones dans divers circuits cérébraux reliant les zones du cortex aux ganglions de la base et au cervelet chez un large éventail d’espèces (incluant les tritons, les oiseaux chanteurs, les rongeurs et les primates). La nature ambitieuse de nos recherches pour comprendre la dynamique complexe des réseaux de neurones nécessite le développement constant de méthodes innovantes, à la fois expérimentales : enregistrements électrophysiologiques/optiques in vivo à grande échelle couplés à des perturbations spécifiques des circuits cibles (techniques d’opto/pharmacogénétiques et manipulations comportementales), et théoriques : analyse et simulations de modèles réalistes. Notre équipe s’appuie également sur de fortes interactions entre les scientifiques effectuant de la recherche fondamentale et les cliniciens travaillant à l’hôpital avec des patients dans le but ultime de faire avancer l’impact translationnel de nos découvertes.

Mots clés

Apprentissage, Assemblées neuronales, Comportement, Fonctions exécutives, Modélisation des neurones et des réseaux de neurones, Motricité, Neurocomputation, Neurophysiologie, Optogénétique, Optogénétique et chemogénétique, Parkinson, Prise de décision

Selected publications

Striatal and cerebellar vesicular acetylcholine transporter expression is disrupted in human DYT1 dystonia. Mazere J, Dilharreguy B, Catheline G, Vidailhet M, Deffains M, Vimont D, Ribot B, Barse E, Cif L, Mazoyer B, Langbour N, Pisani A, Allard M, Lamare F, Guehl D, Fernandez P, Burbaud P. Brain. 2021, Apr 12;144(3):909-923. doi: 10.1093/brain/awaa465.

The adaptive value of probability distortion and risk-seeking in macaques’ decision-making. Nioche A, Rougier NP, Deffains M, Bourgeois-Gironde S, Ballesta S, Boraud T. Philosophical Transactions of the Royal Society Lond B. 2021, Mar;376(1819):20190668. doi: 10.1098/rstb.2019.0668.

A Disynaptic Circuit in the Globus Pallidus Controls Locomotion Inhibition. Aristieta A, Barresi M, Azizpour Lindi S, Barrière G, Courtand G, de la Crompe B, Guilhemsang L, Gauthier S, Fioramonti S, Baufreton J, Mallet NP. Current Biology. 2021, Vol31(4):707-721.e7. doi: 10.1016/j.cub.2020.11.019.

The globus pallidus orchestrates abnormal network dynamics in a model of Parkinsonism. de la Crompe B, Aristieta A, Leblois A, Elsherbiny S, Boraud T, Mallet NP. Nature Communications. 2020, 11:1570. doi: 10.1038/s41467-020-15947-w

What is the true discharge rate and pattern of the striatal projection neurons in Parkinson’s disease and Dystonia? Valsky D, Grosberg SH, Israel Z, Boraud T, Bergman H, Deffains M. Elife. 2020, 9, e57445. doi: 10.7554/eLife.57445

Cortico-striatal synchronization in human focal seizures. Aupy J, Wendling F, Taylor K, Bulacio J, Gonzalez-Martinez J, Chauvel P. Brain. 2019, 142 (5), 1282-1295. doi: 10.1093/brain/awz062

A subcortical circuit linking the cerebellum to the basal ganglia engaged in vocal learning. Pidoux L, Le Blanc P, Levenes C, Leblois A. Elife. 2018, 7, e32167. doi: 10.7554/eLife.32167.001

A canonical neural mechanism for behavioral variability. Darshan R, Wood WE, Peters S, Leblois A, Hansel D. Nature Communications. 2017, 8 (1), 1-13. doi: 10.1038/ncomms15415

Chef(s) d'équipe

Arthur Leblois
CNRS

Nicolas Mallet
CNRS

Membres de l'équipe

Chercheurs, Praticiens hospitaliers...

Dominique Guehl (PU-PH / Chercheur)
Emmanuel Cuny (Enseignant-chercheur - Praticien hospitalier)
Marc Deffains (Chercheur)
Pierre Burbaud (PU-PH)
Thomas Boraud (Praticien hospitalier Attaché / Chercheur - Directeur de l'IMN)
Jérôme Aupy (Maître de conférence universitaire - Personnel hospitalier)
Alexis Dubreuil (Chercheur)

Ingénieur(e)s, technicien(ne)s

Tho Hai Nguyen

Post-doctorant(s)

Lise Guilhemsang
Julien Braine
Clara Besserer

Doctorant(s)