#Cell #primates #hippocampe #cortexpréfrontal #abstraction La Géométrie de l’Abstraction dans l’Hippocampe et le Cortex Préfrontal

PFC=Cortex Préfrontal
HPC=Hippocampe
Reward=Récompense

De son aspect dimensionnel provient la difficulté dans la mise au point de modèles de renforcement de l’apprentissage et de prise de décision. Le processus d’abstraction peut apporter une solution à ce problème par la construction de variables définissant les caractéristiques partagées dans différentes situations ; réduisant pour chacune d’entre elles l’impact de l’aspect dimensionnel et permettant ainsi la généralisation des modèles. Ici, nous avons caractérisé les représentations neurales chez les primates réalisant une tâche décrite par différentes variables cachées et explicites. L’abstraction a été définie sur le plan opérationnel à l’aide de la généralisation de la performance selon des décodeurs neuraux à travers des conditions d’application inutilisées lors d’entraînements, requérant l’utilisation d’une géométrie particulière des représentations neurales. Les ensembles neuronaux du cortex préfrontal, de l’hippocampe, et les réseaux neuraux simulés représentent simultanément de multiples variables dans une géométrie reflétant l’abstraction mais qui permettent également à un classifieur linéaire de décoder un grand nombre d’autres variables (haute dimensionnalité des signaux). De plus, cette géométrie pouvait changer en temps réel en relation avec les tâches et la performance. Ces résultats permettent de décrypter la manière dont le cerveau et les systèmes artificiels représentent des variables en format résumé tout en préservant les avantages conférés par la haute dimensionnalité des signaux. Silvia Bernardi, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 14 octobre 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#trendsincognitivesciences #obésité #cortexpréfrontal Cortex Préfrontal et Obésité : Santé, et Perspective sous l’angle des Neurosciences

La Relation Réciproque Potentielle Entre le Cortex Préfrontal (PFC) et L’Obésité Induite par Hyperphagie sous Régime Alimentaire Riche en Nourriture Hypercalorique. Une activation diminuée du PFC latéral en réponse à la vue de la nourriture réduit la capacité du PFC à moduler la capacité d’évaluation de la récompense et la gestion des zones dévolues à la récompense des régions corticales et sous-corticales, résultant en une capacité d’autorégulation diminuée et augmentant ce faisant la probabilité de consommation excessive de nourriture à palatabilité et à densité calorique élevées. Un prise alimentaire excessive persistante de nourriture à densité élevée en calories peut mener à une prise de poids et, par la suite, à l’obésité qui, à son tour, résulte en des changements marqués et durables de la signalisation dopaminergique mésocorticale, des fonctionnalités préfrontales, et du contrôle cognitif. Cela, par ailleurs, provoque le maintien des comportements alimentaires malsains. OFC, cortex orbitofrontal ; SES, niveau socioéconomique ; vmPFC, cortex préfrontal ventromédian.       

Dans un contexte de vie moderne obésogène, la limitation de la consommation de nourriture à forte teneur en calories dépend partiellement de la capacité des individus à outrepasser les réactions viscérales à la vue de nourriture à palatabilité élevée générant un fort plaisir lors de sa consommation. Dans la présente revue de littérature, nous nous positionnons sur le plan des neurosciences pour ébaucher : (i) comment les variations individuelles des structures et fonctionnalités corticales préfrontales, et par extension, les fonctions exécutives, peuvent prédisposer un individu à une surconsommation de nourritures appétissantes, à forte teneur en calories; du fait des différences pour ce qui est de l’autorérgulation en matière de prise alimentaire ; (ii) comment l’obésité peut avoir pour résultat d’induire des changements des structures et des fonctionnalités corticales ; et (iii) comment la relation entre structure et fonction du cortex préfrontal et obésité pourrait être mieux encore décrite, si ce n’est qu’elle est réciproque par nature. Cassandra J. Lowe, Amy C. Reichelt, Peter A. Hall, et al, dans Trends in Cognitive Sciences, publication en ligne en avant-première, 26 février 2019

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#trendsincognitivesciences #cognition #cortexpréfrontal #dopamine Dopamine et Contrôle Cognitif du Cortex Préfrontal

Modulation du Contrôle Exécutif au niveau du Cortex Préfrontal (PFC). (A). Le PFC (en rouge) reçoit un signal entrant provenant des zones sensorielles supérieures et des zones sous-corticales (en orange), comprenant notamment les signaux neuromodulateurs provenant des fibres dopaminergiques du mésencéphale (en vert ; haut de la figure), et projette vers plusieurs zones corticales et sous-corticales (en violet ; bas de la figure). (…). (B). Cadre conceptuel des fonctions exécutives hébergées dans le PFC. Les informations sensorielles pertinentes sur le plan comportemental et sur le plan de l’information contextuelle (en orange) sont hébergées dans le PFC (boîte rouge), activant les populations de neurones du PFC (cercles) ; maintenant l’information pertinente dans la mémoire de travail ; et relayant les signaux choisis vers les zones cibles situées en aval, d’où partent des commandes motrices (en violet). Ce modèle conceptualise la manière dont différentes données contextuelles peuvent biaiser la sélection d’associations entre stimuli et réponses dans un but donné. Nous rendons compte dans la présente revue de littérature*  de la manière dont la dopamine préfrontale (vert) permet l’exécution réussie des toutes les trois computations. Abréviations : as, sillon arqué ; ps, sillon principal

*voir le texte intégral de cet article sur Science Direct – note de l’auteur du présent post de blog

Le contrôle cognitif, cette capacité d’orchestrer les comportements en fonction de nos buts, dépend du cortex préfrontal. Ces fonctions cognitives sont fortement influencées par la dopamine, dans son rôle neuromodulateur. Nous faisons ici le compte rendu des récents éclairages explorant l’influence de la dopamine sur les propriétés réactionnelles siégeant au niveau du cortex préfrontal (PFC) pour ce qui est des comportements associés chez les primates. Cette revue de littérature suggère que les trois rôles computationnels majeurs de la dopamine dans le contrôle cognitif : (i) canalisation des signaux sensoriels entrants, (ii) maintien et manipulation des contenus de la mémoire de travail, (iii) relai des commandes motrices. Pour chacun de ces rôles, nous proposons un microcircuit neuronal basé sur mécanismes d’action connus de la dopamine dans le PFC, que corroborent les modèles de réseau computationnel. Cette approche conceptuelle explique l’une des composantes des rôles variés de la dopamine dans le contrôle exécutif préfrontal.  Torben Ott et Andreas Nieder, dans Trends in Cognitive Sciences, publication en ligne en avant-première, 31 janvier 2019

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