Quelle est la dynamique multi-échelle des réseaux neuronaux dans le cerveau sain et malade ?
La recherche sur les réseaux neuronaux à NeuroMarseille
Les neurosciences marseillaises ont un leadership international dans la caractérisation de l’organisation et la dynamique des réseaux cérébraux, en utilisant l’ensemble des outils expérimentaux, d’analyse de données et de modélisation : microscopiques (moléculaires, génétiques, cellulaires), mésoscopiques (circuits neuronaux), macroscopiques (cerveau entier, comportement). Dans ce contexte, NeuroMarseille regroupe 32 équipes pluri-disciplinaires mise en collaboration afin de fournir aux modèles computationnels originaux les données expérimentales et les principes théoriques proposés par les différents groupes. Pour faire le lien avec la recherche, les formations de NeuroSchool intègrent de nombreuses UEs en rapport avec cette thématique. Ci-dessous vous trouverez la liste des équipes travaillant sur cette thématique ainsi que les UEs en lien.
Les équipes de recherche
Les équipes de recherche travaillent en collaboration pour aboutir à une meilleure compréhension de la façon dont le comportement émerge de l'activité des réseaux neuronaux. Coopérant à de multiples échelles et ils visent à améliorer, de manière très significative, notre capacité d'innovation technologique et de transfert vers les applications cliniques.
Les équipes travaillant sur les réseaux neuronaux
| Liste des équipes | Chef(fe)s d'équipe | Laboratoire | Campus |
|---|---|---|---|
| Bases neurales des fonctions somatosensorielles | Patrick Delmas | LNC | Saint-Charles |
| Cognition sociale : développement normal et pathologique | Christine Deruelle | LNC | Saint-Charles |
| Neuro-développement moteur et cognition sociale | Christine Assaiante | LNC | Saint-Charles |
| Ganglions de la base : motivation et récompense | Christelle Baunez | INT | La Timone |
| Bases neurales de la communication | Pascal Belin | INT | La Timone |
| Cartographie cérébrale | Christian-G. Benar | INS | La Timone |
| PhysioNet | Christophe Bernard | INS | La Timone |
| Plasticité et physio-pathologie des réseaux moteurs rythmiques (P3M) | Frédéric Brocard | INT | La Timone |
| Contrôle moteur cognitif (CoMCo) | Thomas Brochier | INT | La Timone |
| Attention, chronométrie et dynamique cérébrale | Boris Burle | LNC | Saint-Charles |
| Opérations neuronales au sein de cartes corticales visuelles | Frédéric Chavane | INT | La Timone |
| Empreinte développpementale sur l'organisation fonctionnelle des réseaux corticaux | Rosa Cossart | INMED | Luminy |
| Méthodes et anatomie computationelle | Olivier Coulon | INT | La Timone |
| Codage neuronal et plasticité dans l'épilepsie | Valérie Crépel | INMED | Luminy |
| Plasticité de l’excitabilité neuronale et épilepsie | Dominique Debanne | UNIS | Nord |
| IMAgerie in vivo des interactions cellulaires dans les PATHologies du système nerveux central (IMAPATH) | Franck Debardieux | INT | La Timone |
| Plasticité des systèmes nerveux et musculaires | Patrick Decherchi | ISM | Luminy |
| Liste des équipes | Chef(fe)s d'équipe | Laboratoire | Campus |
|---|---|---|---|
| ATIP Bases neurales de la motivation | Frédéric Ambroggi | LNC | Saint-Charles |
| Neuro-développement moteur et cognition sociale | Christine Assaiante | LNC | Saint-Charles |
| Mécanismes moléculaires de la libération de neurotransmetteurs | Oussama El Far | UNIS | Nord |
| Codage neuronal de l’espace et mémoire | Jérôme Epsztein | INMED | Luminy |
| Micro-ARN et cognition sociale | Eduardo Gascon Gonzalo | INT | La Timone |
| Robustesse de l'excitabilité | Jean-Marc Goaillard | UNIS | Nord |
| Neurosciences théoriques | Viktor Jirsa | INS | La Timone |
| Corps et multisensorialité | Anne Kavounoudias | LNSC | Saint-Charles |
| Inférence et comportements visuels | Guillaume Masson | INT | La Timone |
| Dynamique neuronale et audition | Arnaud Norena | LNSC | Saint-Charles |
| Exploration du SNC sain et pathologique | Jean-Philippe Ranjeva, Angèle Viola | CRMBM | La Timone |
| Bases neuronales des apprentissages sensorimoteur | David Robbe, Ingrid Bureau | INMED | Luminy |
| Bases neurales de la cognition spatiale | Francesca Sargolini | LNC | Saint-Charles |
| Dynamique des processus cognitifs | Daniele Schön | INS | La Timone |
| Cerveau, obésité et déséquilibre alimentaire | Jean-Denis Troadec | LNC | Saint-Charles |
| Moelle épinière et interfaces avec le LCS (SpiCCI) | Nicolas Wanaverbecq | INT | La Timone |
The Human Brain Project
Les chercheurs de NeuroMarseille sont directement impliqués dans l’infrastructure du Human Brain Project en passe d’être pérennisé. Dans un tel projet, l’identification des réseaux multi-échelle et le HPC (High Performance Computing) sont considérées comme une priorité à la fois au niveau européen et par les équipes de Marseille. L’accès aux patients et aux données cliniques ainsi que la modélisation du cerveau entier permettent l’intégration des données d’imagerie chez l’homme, qui est le fondement de la médecine personnalisée. À cet égard, le projet marseillais de « Cerveau Virtuel » est exemplaire, et a abouti au premier essai clinique mondial de modélisation personnalisée des réseaux cérébraux chez le patient épileptique. Ce projet-phare du Human Brain Project offre un exemple typique d’utilisation de la future infrastructure européenne. Le cerveau conçu comme un réseau multi-échelle est donc devenu une idée clé dans le cadre de l’intégration des données scientifiques pour le transfert technologique.
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L'enseignement par la recherche
Au-delà de l'enseignement classique en lien avec la thématique de recherche sur les réseaux neuronaux, l'équipe pédagogique a mis en place de nombreuses innovations pédagogiques permettant de lier recherche et formation.
Les enseignements en lien avec les réseaux neuronaux (tous niveaux et spécialités confondus)
| Unités d'enseignement | Niveau |
|---|---|
| Physiologie et modélisation du neurone | L3 |
| De la perception à l'action | L3 |
| Neuroplasticité | L3 |
| Physiologie des grandes fonctions | L3 |
| Du neurone formel à l'intelligence artificielle | L3 |
| Représentation du temps et de l'espace | L3 |
| Neurosciences computationnelles | L3 |
| Neurobiologie cellulaire et moléculaire | Master |
| Excitabilité neuronale et traitement de l'information | Master |
| Neurophysiologie approfondie | Master |
| Méthodes, analyse du signal et imagerie | Master |
| Imagerie cellulaire et moléculaire | Master |
| Neuroendocrinologie | Master |
| Sensorimotricité périphérique et centrale | Master |
| Approches interdisciplinaires en neurosciences | Master |
| Cognition naturelle, cognition artificielle et neurosciences computationnelles | Master |
| Imagerie cérébrale in vivo | Master |
| Neurosciences intégratives spécialisées | Master |
| Modules d’apprentissage par problème : activité neuronale, épilepsie, espace, interfaces cerveau-machine, Parkinson | Master |
| Journées cliniques sur la maladie de Parkinson, l'interface cerveau-machine, l'épilepsie | PhD |
| Cours : Mesurer l’activité cérébrale, Traitement du signal : notions clés et programmation de base, Neurosciences computationnelles préprogramme | PhD |
