Des progrès calculés pour les équations de champ neuronaux

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Les équations de champs neuronaux (ECN) sont un outil de modélisation mathématique important dans le domaine des neurosciences et de la robotique cognitive. Un financement de l'UE a permis à des chercheurs de développer des simulations numériques pour des ECN qui devraient stimuler les recherches en neurosciences.

Les modèles d'ECN sont généralement utilisés pour décrire l'activité de taux de déclenchement synaptique dans des populations neuronales au niveau des tissus dans l'espace et dans le temps. Au cours du projet NEUROSTOCHSIM (Neural field equations: stochastic approach and numerical simulations), des chercheurs ont développé de nouvelles méthodes numériques pour des applications des ECN. Ce qui est impressionnant, cependant, est le fait que ces équations peuvent être appliquées à la fois à des cas déterministes et stochastiques.

L'algorithme numérique NEUROSTOCHISM utilise une technique de réduction du rang pour calculer des ECN bidimensionnelles. La comparaison des résultats théoriques à des exemples d'expérience numérique particulière a montré une bonne stabilité et une précision pour les problèmes dans le domaine des neurosciences et de la robotique. Les résultats ont été diffusés par le biais de présentations par affiches et d'interventions en plénière lors de conférences internationales, ainsi que d'une publication dans le SIAM Journal on Scientific Computing.

Après analyse complète, les chercheurs du projet ont sélectionné un modèle stochastique pour les ECN, ainsi qu'une technique numérique pour une approximation appropriée de problèmes singuliers. Les résultats de la recherche ont été présentés lors d'un atelier international.

Le projet NEUROSTOCHSIM a concentré ses efforts sur l'application de ses techniques à des problèmes réels tels que l'encodage des stimuli visuels dans le cerveau et l'épilepsie. La simulation numérique de solutions multibosses des champs neuronaux pour étudier les conditions de la formation de régions multiples de forte activité constitue une réalisation majeure du projet. Ces solutions peuvent être utilisées pour représenter des stimuli externes mémorisés dans les populations neuronales et pour interpréter des données d'EEG expérimentales. Les résultats des recherches ont été présentés lors de plusieurs conférences internationales.

Les outils du projet seront très utiles et aideront les chercheurs à appréhender les phénomènes neurobiologiques complexes ainsi que les troubles neurologiques. Des projets sont déjà en cours d'élaboration pour approfondir les collaborations de recherche et explorer des applications potentielles en biomédecine et robotique cognitive.

Pour plus d'information voir :Final Report Summary - NEUROSTOCHSIM (Neural Field Equations: Stochastic Approach and Numerical Simulations)

PE
Pendesinialessandro

@Jack Teste-Sert :

Votre « petit » exposé pourrait paraître intéressant, voire « très savant » aux jeux de certains, mais –désolé de devoir vous affirmer qu’ il est, du point de vue scientifique, tout simplement FAUX ! :non:

Permettez-moi de vous informer des études récentes dans le domaine de la neuroscience, dont certaines orchestrées par l’équipe de Stanislas Dehaene, l’un des meilleurs neurologues que nous avons en Europe ! Qui disent qu’un brillant scientifique contemporain, Roger Penrose, estime que seule la mécanique quantique peut rendre compte de la conscience et du libre arbitre. Penrose, aux côtés de l’anesthésiste (!) Stuart Hameroff, défend l’idée que le cerveau est un ordinateur quantique. SIC !...Selon eux, au cours de son évolution, le cerveau humain serait parvenu à exploiter une propriété fondamentale des systèmes quantiques : la superposition des états quantiques. Cela lui permettrait d’explorer un nombre gigantesque d’hypothèses en un temps limité et expliquerait, on ne sait pas trop comment, la faculté des mathématiciens à déjouer les complexités du théorème de Gödel. Ces propositions baroques ne reposent toutefois pas sur la moindre donnée de neurobiologie ou de sciences cognitives !
Je ne nie pas qu’il faille expliquer l’intuition du libre arbitre, cette impression que nous partageons tous que notre esprit prend ses décisions en toute liberté et sans contrainte. Cependant, la physique quantique n’est d’aucun secours. La plupart des physiciens s’accordent à penser que le milieu humide et chaud dans lequel s’ébattent nos neurones est incompatible avec le calcul quantique, car celui-ci nécessite des températures extrêmement basses afin d’éviter la dissipation ultrarapide de la cohérence quantique.

NB :L’échelle de la femtoseconde (10-15 seconde) qui régit la décohérence des états quantiques est également sans commune mesure avec le temps qu’il nous faut pour prendre conscience d’un aspect du monde extérieur (de l’ordre d’un tiers de seconde). Enfin, même si on découvrait des phénomènes quantiques dans le cerveau, leur caractère strictement imprévisible ne permettrait pas d’expliquer notre conception du libre arbitre. Comme l’a bien expliqué Daniel Dennett, l’aléatoire pur ne confère à nos cerveaux « aucune forme valable de liberté » (any kind of freedom worth having). Souhaitons-nous vraiment que nos corps soient secoués de mouvements aléatoires et incontrôlables engendrés au niveau subatomique, qui rapprocheraient nos décisions des convulsions et des tics des patients souffrant, par ex. du syndrome de Gilles de La Tourette, la fameuse « dans de Saint-Guy » ? Rien n’est plus éloigné de notre conception de la liberté. La maladie de Tourette ne rend pas libre, bien au contraire. Jamais un coup de dés n’engendrera d’esprit libre ! :bisou:

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cisou9

____________ :_salut:
Bonjour Alessandro.
Le Jack est dans les années de la science fiction des années 1950. ___ :fada2: ____