thesis

102 Codage neuronal et computation
Globalement, nos résultats suggèrent que la plupart des neurones corticaux
sont extrêmement sensibles aux coïncidences, et peuvent agir comme des détecteurs
de coïncidences. Ils restent aussi bien entendu sensibles à la fréquence de
décharge des entrées. Par ailleurs, leur comportement peut aussi être modulé par
du bruit de fond de telle sorte qu’ils peuvent aussi agir comme des intégrateurs.
Ainsi, les deux points de vue ne sont pas forcément exclusifs. En revanche, ce qui
est fondamental est la sensibilité des neurones à des corrélations très faibles. Cela
ne permet pas d’appréhender la computation neuronale en ne considérant que la
fréquence de décharge des neurones.
Synchronie
L’observation de corrélations entre neurones, permise au cours des deux dernières
décennies grâce au développement de nouvelles techniques expérimentales
comme par exemple les grilles multi-électrodes, a conduit à une remise en question
de la théorie fréquentielle. Cette théorie est en effet basée sur l’indépendance des
neurones et sur le caractère totalement aléatoire du bruit neuronal. La présence
de corrélations dans l’ensemble du système nerveux n’est pas forcément incompatible
avec la prise en compte de la seule fréquence de décharge comme variable
pertinente dans la computation neuronale. La seule présence de corrélations n’implique
pas forcément l’existence d’un rôle computationnel pour ces corrélations.
Néanmoins, le fait que les neurones sont très sensibles à des corrélations, même
faibles, dans leurs entrées, tend à contredire la théorie fréquentielle.
Les phénomènes de corrélations et de synchronisation dans le système nerveux,
leur modélisation ainsi que leurs éventuels rôles computationnels ou comportementaux,
seront discutés plus en détail dans le chapitre suivant.
3.8 Conclusion
La décharge des neurones corticaux est irrégulière, tandis que la réponse de
ces neurones à un stimulus fixé présente une grande variabilité. L’activité corticale
semble donc marquée par la présence de bruit. Cette observation contraste avec
la fiabilité impulsionnelle des neurones in vitro ou des modèles de neurones, ou
encore des neurones se trouvant dans des structures de bas niveau comme la rétine.
Le rôle de la temporalité des potentiels d’action dans le codage et la computation
est donc controversé. L’étude des phénomènes de corrélations neuronales pourrait
permettre de préciser ce rôle éventuel, comme nous le verrons dans le chapitre
suivant.