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Detailed view Habilitation à diriger des recherches
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (27/09/2010), Philippe Bidaud (Pr.)
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Modélisation neuromimétique : Sélection de l'action, navigation et exécution motrice
Benoît Girard1

Ce mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches synthétise les travaux que j'ai menés dans le domaine des neurosciences computationnelles. Ils traitent de trois thématiques principales en interaction: la sélection de l'action, la navigation et l'exécution motrice. Le substrat neural de ces fonctions, et principalement les ganglions de la base et le colliculus supérieur, ont été modélisés sous forme de réseaux de neurones contraints par les données issues de la neuro-anatomie et de l'électrophysiologie. Les résultats présentés résument mes contributions portant sur : les processus de sélection, d'apprentissage par renforcement et de modulation motivationnelle dans les ganglions de la base, le rôle de l'incertitude dans la sélection de l'action, la sélection de stratégies de navigation, l'intégration de chemin pour la stratégie de retour au point de départ, et la transformation spatio-temporelle pour la génération de saccades oculaires. Enfin, les liens reliant l'ensemble de ces études sont mis en exergue afin de délimiter le programme de recherche qui en découle.
1:  ISIR - Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique
Neurosciences computationnelles – neuro-robotique – sélection de l'action – navigation – exécution motrice – ganglions de la base – colliculus supérieur
http://www.isir.upmc.fr/files/GirardHdR.pdf

Neuromimetic Models for Action Selection, Navigation and Motor Execution
This thesis synthesizes the studies I have carried out in the domain of computational neuroscience. They deal with three interacting main topics: action selection, navigation and motor execution. The neural substrate of these functions, and particularly the basal ganglia and the superior colliculus, have been modeled using neural networks constrained by neuroanatomical and electrophysiological data. The presented results summarize my contributions to: selection, reinforcement learning and motivational modulation processes in the basal ganglia, the role of uncertainty in action selection, the selection of navigation strategies, path integration for the homing strategy, and the spatio-temporal transformation for the generation of ocular saccades. Finally, the links between these studies is emphasized so as to define the resulting research program.
Computational neuroscience – neuro-robotics – action selection – navigation – motor execution – basal ganglia – superior colliculus