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Collège de France

31/01/2011

Trois questions à Jonathan Touboul...

Jonathan Touboul, chercheur au sein de l’équipe Neuromathcomp, a vu son projet en bio-mathématiques retenu par le Collège de France.

En quoi consistait l’appel d’offre du Collège de France sur les bio-mathématiques  ? 

Jonathan :  Outre les célèbres professeurs qui dispensent un enseignement de très haut niveau sur leurs propres recherches actuelles, le Collège de France  réunit, au sein de laboratoires et d’instituts spécialisés, des chercheurs et de jeunes équipes mobilisés sur des programmes à moyen terme, dans tous les champs de la connaissance. Dans ce cadre, le Centre Interdisciplinaire de Recherches en Biologie  du Collège de France  dirigé par Alain Prochiantz a lancé un appel à candidatures afin de recruter un jeune groupe sur le sujet des « Modèles Mathématiques de Processus Biologiques » . Le but étant de développer des approches théoriques novatrices dans le domaine de la biologie, en relation avec les expérimentateurs présents au Collège de France .

L’appel d’offre était très largement ouvert à tous les domaines des mathématiques ayant des applications dans des domaines de biologie très variés, et proposait aux candidats de développer pendant une durée de 4 ans (renouvelable une fois) leur équipe, au contact des différentes laboratoires et professeurs présents au Collège de France.

Pour quel type de projet avez-vous été retenu ?

Jonathan :  Mon projet traite de mathématiques et de neurosciences . C’est un assez vaste projet qui couple théorie des systèmes dynamiques et des processus stochastiques, et qui a pour but de mieux comprendre les effets collectifs de grandes assemblées de neurones. Le cerveau est un système complexe au sens fort. Il est composé d’un très grand nombre de cellules, chargées du traitement de l’information : les neurones. Ils sont fortement interconnectés et interagissent entre eux de façon complexe. Le traitement de l’influx nerveux par les neurones est fortement non-linéaire, et il est caractérisé par une activité nettement aléatoire. Il en résulte que les réponses des neurones, isolés du reste du réseau, sont dès lors très fluctuantes. Les fonctions du cerveau apparaissent la plupart du temps à l’échelle d’un très grand nombre de neurones, les aires corticales, dont les réponses sont fiables, efficaces et adaptées aux stimuli. Le projet que j’ai proposé consiste à mieux comprendre, du point de vue des mathématiques, comment de telles propriétés collectives émergent de l’interaction de l’activité aléatoire individuelle des neurones. Le but final étant d’arriver à mieux caractériser les propriétés essentielles des neurones permettant d’assurer des fonctions (ou d’induire des dysfonctions) dans le  cerveau. Les questions mathématiques qui se posent sont actuelles et profondes. Elles sont proches de certaines questions de physique théorique qui ont été l’objet de magnifiques succès mathématiques dans les dernières années, et les nouvelles questions mathématiques qui apparaissent dans nos modèles mettent en lumière des problèmes encore largement ouverts.

Maintenant que votre projet a été accepté, qu’est-ce que cela signifie et quelles sont les suites et les perspectives qui s’offrent à vous ?

Jonathan :  Je vais maintenant créer un laboratoire sur ces sujets dans les locaux historiques du Collège de France . Il s’agira d’une équipe de petite taille, constituée de 5 personnes, dont une majorité de mathématiciens. Je conserve mon poste de détachement du corps des mines au sein de l’Inria, et reste ainsi membre de l’équipe projet NeuroMathComp , dirigée par Olivier Faugeras , bi-localisée entre l’Inria Sophia-Antipolis et Rocquencourt et partenaire de l’École Normale Supérieure  de Paris. Concrètement, en ce qui me concerne, je vais avoir une double affiliation en étant chercheur au sein de NeuroMathComp , et en dirigeant la future nouvelle équipe  au sein du Collège de France .
Ce projet me permet de poursuivre les travaux que j’avais initiés durant ma thèse à l’Inria sous la direction d’Olivier Faugeras . En me donnant l’espace et la liberté de recruter plusieurs personnes sur ce vaste domaine scientifique, l’opportunité est évidente : nous pourrons avancer vite et efficacement sur ces questions très actuelles. Et si nous parvenons à contribuer substantiellement dans ces domaines, nous obtiendrons une meilleure connaissance du fonctionnement des aires corticales qui pourrait à terme aider à comprendre les comportements normaux et pathologiques du cerveau.

Mots-clés : Jonathan Touboul Neuromathcomp Bio-mathématiques Paris - Rocquencourt

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