Comment le cerveau relie-t-il les informations visuelles dans l’espace et le temps ? Les illusions visuelles fournissent un paradigme expérimental pour étudier ces processus. Lorsque deux points sont présentés de manière statique et séquentielle à des positions différentes, l’observateur perçoit le mouvement d’un seul point allant d’une position à l’autre : le mouvement apparent. Pour de grandes séparations spatio-temporelles, le système visuel est mis au défi de relier ces informations et ainsi garder la trace de l’identité de l’objet le long du chemin du mouvement apparent, également connu sous le nom de « problème de correspondance ». Des chercheurs du CNRS (Marseille & Gif-sur-Yvette) et d’Aix-Marseille Université ont utilisé l’imagerie optique des colorants sensibles au potentiel de membrane dans le cortex visuel primaire (V1) de singes éveillés, combinée à la modélisation computationnelle, pour montrer que les connexions excitatrices et inhibitrices reliant les neurones séparés sur de longues distances à l’intérieur de V1, peuvent résoudre ce problème en liant les informations des deux stimuli dans l’espace et le temps. Ainsi deux vagues de propagation façonnent la représentation du mouvement illusoire, l’une facilitant la réponse dans la direction du mouvement, et l’autre, se déplaçant dans le sens opposé supprime la représentation résiduelle du premier stimulus. Les scientifiques proposent que cette vague suppressive soit un mécanisme de bas niveau pour résoudre les problèmes de correspondance ambigus et qu’elle contribuerait ainsi à encoder précisément la trajectoire du mouvement apparent à la surface de V1. Ces résultats, publiés dans The Journal of Neuroscience, démontrent quel rôle computationnel les vagues de propagation d’activité corticales peuvent jouer dans la représentation dynamique d’information sensorielle.

Référence
Chemla S, Reynaud A, di Volo M, Zerlaut Y, Perrinet L, Destexhe A & Chavane F. (2019).
Suppressive traveling waves shape representations of illusory motion in primary visual cortex of awake primate. Journal of Neuroscience, 2792-18.

Contact Chercheurs

Sandrine Chemla
Frédéric Chavane
Institut de Neurosciences de la Timone (INT), UMR 7289 CNRS & Aix-Marseille Université, Marseille