Arthur Fyon, chercheur en Ingénierie Neuromorphique, obtient une bourse d’Aspirant FNRS



Après l’obtention du Prix Trasis du meilleur TFE - Ingénieur biomédical en 2021, Arthur Fyon, diplômé en ingénierie biomédicale et chercheur en neuroscience computationnel, vient de décrocher une bourse d’Aspirant FNRS pour son projet de recherche qu’il conduit dans l’équipe de recherche d’Ingénierie Neuromorphique au sein de l’institut Montefiore, unité de recherche d’Electricité, Electronique & Informatique du laboratoire de « Neuroengineering » de l’Université de Liège (Faculté des Sciences Appliquées) sous la supervision du Professeur Guillaume Drion ainsi qu’en collaboration avec le laboratoire Marder de l’Université de Brandeis, où il effectuera un séjour d’une année. Cette bourse s’étend sur une durée de quatre ans (octobre 2022 à fin septembre 2026).

 

Le projet d’Arthur a pour but d’approfondir les connaissances en neuroscience via des simulations en utilisant des outils mathématiques tels que la théorie des systèmes et du contrôle. Plus précisément, la question qui est adressée est « Comment l’effet de la neuromodulation peut être stable dans des neurones fortement hétérogènes ? ». En effet, la neuromodulation, étant le processus par lequel un agent chimique (un neurotransmetteur) régule l’activité d’un neurone ou d’une population de neurones, est omniprésente dans tous les systèmes nerveux et régule bon nombre de fonctions. Cependant, l’effet d’un neurotransmetteur est incroyablement stable, bien que tous les neurones soient différents les uns des autres, tant au niveau moléculaire que cellulaire. De plus, il est bien connu que les neurotransmetteurs entrainent diverses réponses en cascade dans les neurones, rendant l’étude de leurs effets complexe. C’est tous ces éléments qui amènent à penser que la régulation d’activités via les neurotransmetteurs doit inclure une boucle de rétroaction négative visant à stabiliser l’activité du neurone à un niveau de référence dicté par la concentration de neurotransmetteur autour du neurone. Dans ce contexte, Arthur essaie de modéliser cette boucle de rétroaction négative afin d’obtenir un modèle stable de neuromodulation, même avec une base de neurones fortement hétérogènes.

 

Le laboratoire Marder de l’Université de Brandeis

L'un des problèmes fondamentaux des neurosciences est de comprendre comment la fonction des circuits découle des propriétés intrinsèques des neurones individuels et de leurs connexions synaptiques. Le laboratoire Marder de l’Université de Brandeis (Etats-Unis – Massachusetts) s’intéresse à la mesure dans laquelle des sorties de circuit similaires peuvent être générées par des mécanismes multiples, à la fois chez différents animaux individuels, ou chez le même animal au cours de sa vie en exploitant les avantages des circuits générateurs de motifs centraux, responsables de la génération de comportements rythmiques spécifiques tels que la marche, la natation et la respiration et ce, dans le système nerveux stomatogastrique des crustacés. Ainsi, une étude des motifs moteurs rythmiques peut être réalisée. Le séjour d’Arthur au sein du laboratoire Marder permettra de valider expérimentalement ses recherches.

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