Modéliser pour comprendre

Modéliser pour comprendre!
Mnemosyne, Inria, Institut des Maladies Neurodégénératives, LaBRI
La Synapse
savoir faire
Différentes mémoires
savoir quoi
Différentes Structures
Mémoire à long terme
Mémoire déclarative
(explicite)
Mémoire non déclarative
(implicite)
Procédurale
(Habiletés et
habitudes)
Conditionnements
classiques
Apprentissages
non associatifs
Amorçage
Réponse
émotionelle
Réponse
musculaire
Episodique
(évenements)
Sémantique
(faits)
Striatum Amygdale Cervelet Voies réflexes Néocortex
Lobe temporal
(hippocampe, amygdale)
Plasticité synaptique: capacité des synapses à se
renforcer ou à s’affaiblir au cours du temps.
Plasticité structurelle: Réorganisation des
synapses par élagage ou pousse de connexions
Plasticité INTRINSèque: Modification à long
terme des propriétés des neurones
ils disent qu’une
fois qu’on a appris à
faire du vélo
ça ne s’oublie
jamais
ça m’étonne
pas!
C’est le même
principe que
la thérapie
par éléctro-
choc!
Hippocampe
Amygdale
Hypothalamus
Thalamus
Gyrus
cingulaire
Hypophise
Cervelet
la mémoire épisodique se modélise par un réseau récurrent
qui permet d'apprendre très rapidement une configuration
d'éléments de différentes modalité et de la rappeler à
l’aide d'indices. Les propriétés de ce réseau récurrent sont
comparables aux caractéristiques de l'hippocampe,
structure impliquée massivement dans ce type de mémoire
diverses formes d'apprentissages procéduraux peuvent être modélisées par
des réseaux en couches, en utilisant une erreur explicite ou seulement un
renforcement. Ceci permet des comparaisons avec des structures comme
l'amygdale ou les ganglions de la base.
CA3
CA1 / Subiculum Dentate Gyrus
Enthorinal Cortex
Perirhinal CortexPostrhinal Cortex
Hippocampus
Frontal Cortex Sensory Cortex
vmPFC
Like
Exteroception
Temporal
What
Multimodal
association
dmPFC
Need
dlPFC
vlPFC
FEF
Choose
motor
Do
Motor Thalamus Sensory Thalamus
Interoception
Insula
Why
Location
Parietal
Where
Proprioception
Parietal
How
Basal Ganglia
Shell
NAcc
Core
NAcc DMS DLS DLS
Extracortical
Amygdala
Hypo-
thalamus
Superior
Colliculus
Cerebellum
VTA SNC
GPi SNrVP
Striatum
Cognitive 4 units
GPi
Cognitive 4 units
Thalamus
Cognitive 4 units
STN
Cognitive 4 units
Cognitive loop
Cortex
Cognitive 4 units
Striatum
Motor 4 units
GPi
Motor 4 units
Thalamus
Motor 4 units
STN
Motor 4 units
Motor loop
Cortex
Motor 4 units
Associative loop
Task
Environment
Cue
Positions
Cue
Identities
Substantia
nigra pars
compacta
Substantia
nigra pars
compacta
COMPETITION
RL
HL
dopamine dopamine
reward reward
Lesion
sites
RL
HL
Cortex
Associative
4x4 units
Striatum
Associative
4x4 units
EXT EXT EXT EXT COMPETITION
CN
+
+
+
+
+
–
–
P
Brain stem structures
(e.g., superior colliculus, PPN)
pr
pc
VTA
–
–
+
Prefrontal
cortex
Premotor cortex
Motor
cortex
Parieto-
temporo-
occipital
cortex
Hippocampus
Thalamus
Globus
pallidus
Striatum
Cerebellum
Amygdala
Subthalamic
nucleus
Ventral
pallidum
Nucleus
accumbens
Substantia nigra
Claustrum
Les cellules de lieux (dans
l’hippocampe) s’activent
lorsque l’on se trouve dans
un lieu particulier.
La dopamine est un neurotransmetteur
qui peut servir pour l’apprentissage
par renforcement dans les ganglions
de la base