Le Conseil européen de la recherche (ERC) a sélectionné le projet Chronology porté par Brice Bathellier (Institut de l'Audition) en collaboration avec Virginie Van Wassenhove (CEA), Srdjan Ostojic (ENS-PSL) et Mehrdad Jazayeri (MIT). Il s'agit d'un financement ERC Synergy.
L'objectif du projet Chronology est de caractériser les cartes cognitives du temps mises en place par le cerveau.
« Nos pensées sont ancrées dans l’espace et dans le temps. De récentes découvertes sur la manière dont le cerveau construit notre perception de l’espace ont débouché sur une science fondamentalement nouvelle, dotée de méthodes et d’un cadre de travail innovant avec des retombées sociétales significatives. Cependant, nous savons très peu de choses sur la manière dont notre expérience est organisée le long d’un axe temporel, c’est-à-dire comment notre cerveau génère notre sens du temps », explique Virginie Van Wassenhove.
S'appuyant sur l'observation que l'évaluation mentale du temps implique une activité neurale multi-échelle, ce projet vise à tester l'hypothèse d'une carte cognitive temporelle généralisable à diverses échelles cérébrales et espèces animales.
Pour ce faire, les quatre scientifiques enregistreront l'activité neuronale et cérébrale à différentes échelles neuro-anatomiques (de la cellule unique au cerveau entier) chez trois espèces (rongeurs, primates non humains et humains) pendant qu'elles effectuent des tâches d'estimation ou de navigation temporelle de complexité cognitive variable. Une analyse géométrique de l'activité enregistrée caractérisera les cartes cognitives temporelles qui fournissent aux individus une chronologie mentale des événements. Ces données seront modélisées par le biais de réseaux de neurones qui pourront prédire les changements d'activité cérébrale attendue selon les paramétrages expérimentaux.
Intelligence artificielle, protocoles cognitifs et stimulation optogénétique
Le cadre de travail de ce projet est innovant et se base sur des principes neurobiologiques pour identifier des processus généraux qui sous-tendent l'émergence des représentations temporelles, en comparant les signatures des mécanismes théoriques avec l'activité cérébrale observée. Il compte trois séquences :