Emergence de fonctions sensorimotrices sur un substrat neuronal numérique distribué. (Emergence of sensorimotor functions on a distributed numericalneural sustrate)

Cette these s'inscrit dans le domaine des neurosciences computationnelles dont le but est de modeliser des fonctions cognitives complexes par le biais de simulations informatiques et numeriques en s'inspirant du fonctionnement cerebral. Contrairement a une approche descendante necessitant de connaitre une expression analytique de la fonction a simuler, l'approche ascendante retenue permet d'observer l'emergence d'une fonction grâce a l'interaction de populations de neurones artificiels sans qu'elle soit connue a l'avance. Dans un premier temps, nous presentons un modele de reseau de neurones particulier, les champs neuronaux, dont les proprietes dynamiques de resistance au bruit et de continuite spatio-temporelle permettent cette emergence. Afin de guider l'emergence de transformations sensorimotrices sur ce substrat, nous presentons ensuite l'architecture des systemes visuel et moteur pour mettre en evidence le role central de l'attention visuelle dans la realisation de ces fonctions par le cerveau. Nous proposons ensuite un schema fonctionnel des transformations sensorimotrices dans lequel la preparation d'une saccade oculaire guide l'attention vers une rEgion de l'espace visuel et permet la programmation du mouvement. Nous decrivons enfin un modele computationnel de deplacement du point d'attention qui, en utilisant une memoire de travail spatiale dynamique, permet la recherche sequentielle d'une cible dans une scene visuelle grâce au phenomene d'inhibition de retour. Les performances de ce modele (resistance au bruit, au mouvement des objets et a l'execution de saccades) sont analysees en simulation et sur une plate-forme robotique.