thesis

92 Codage neuronal et computation
du cortex préfrontal lors des saccades oculaires (Takeda et Funahashi 2004), ou
sur l’encodage de la courbure de la sangsue (Lewis et Kristan 1998).
Le vecteur de population est une méthode de codage fréquentiel, car il s’agit
d’une quantité basée uniquement sur la fréquence moyenne de décharge.
Codage probabiliste
Il existe aussi des approches probabilistes, selon lesquelles les neurones encodent
une distribution de probabilité sur le stimulus. Le décodage peut alors se
faire dans un cadre bayésien (Zemel et al. 1998, Pouget et al. 2000 2003). Des questions
théoriques d’optimalité peuvent alors s’exprimer dans ce cadre, comme par
exemple la recherche de limites sur la précision d’un tel codage probabiliste (Abbott
et Dayan 1999, Ma et al. 2006).
Codage par rang
Un défaut des théories de codage fréquentiel est qu’elles nécessitent parfois
d’effectuer une moyenne temporelle, nécessitant de traiter une longue période d’activité
(de plusieurs centaines de millisecondes), alors que le système nerveux est
rapide et peut réagir dans certains cas (comme pour la reconnaissance d’images,
par exemple) en quelques dizaines de millisecondes seulement (Rolls et al. 1994,
Rousselet et al. 2003). Le codage par ordre est basé sur des potentiels d’action
individuels et permet de coder l’information très rapidement. Le principe est que
l’information est codée par le premier potentiel d’action émis par chaque neurone
(voir figure 3.12). L’ordre d’émission des potentiels d’action est alors porteur de
l’information (Thorpe et al. 1996 2001).
Codage de phase
On peut aussi considérer un codage temporel en présence d’oscillations neuronales
(voir chapitre 4), on parle alors de codage de phase. L’information est
encodée par la phase des potentiels d’action par rapport aux oscillations. Le codage
de phase est surtout considéré dans l’hippocampe (O’Keefe et Recce 1993).
La précession de phase concerne l’avance de phase dans les cellules de lieu
et constitue un exemple où la phase est reliée au codage de l’information spatiale
(Skaggs et al. 1996, Tsodyks et al. 1996).
Codage de corrélation
Il est aussi possible de considérer un code où les corrélations et les phénomènes
de synchronisation entre cellules sont porteurs d’information. Nous détaillerons ce
point dans le chapitre suivant.