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Chaire Internationale

16/07/2014

Quand les mathématiques décryptent le cerveau

Pour comprendre le fonctionnement du cerveau, l’équipe-projet NeuroMathComp, dirigée par Olivier Faugeras, utilise des outils mathématiques complexes. Dans le cadre d’une chaire internationale Inria, elle est désormais épaulée par Paul Bressloff, professeur de mathématiques à l’université d’Utah.

Quels sont vos axes de recherche au sein de NeuroMathComp ?

Paul Bressloff  : Nous cherchons à comprendre l’effet qu’ont le hasard* et le bruit sur le cerveau, les neurones et les molécules. Nous employons pour cela des mathématiques avancées comme le calcul stochastique, qui gère les phénomènes aléatoires.

Olivier Faugeras  : La plupart des gens pensent que ces deux aspects sont absents du cerveau, ils sont pourtant sources d’incertitudes, c’est-à-dire qu’ils peuvent générer des petites « erreurs » dans le fonctionnement du cerveau. Nous cherchons justement à comprendre comment celui-ci arrive à limiter leur impact.

Comment cette collaboration a-t-elle débuté ?

P.B.  : Lorsque que j’étais professeur à Oxford, j’ai accueilli pendant plusieurs mois un étudiant en thèse, Mathieu Galtier, dont le directeur de thèse n’était autre qu’Olivier Faugeras.

O.F.  : La collaboration avec cet étudiant ayant été très productive, nous avons alors décidé de continuer à travailler ensemble. J’ai pensé à Paul dès que j’ai appris la création des chaires internationales Inria et nous avons rédigé notre demande.

Comment s’organise cette chaire et quels sont vos projets sur place ?

P.B.  : Je suis arrivé au sein de NeuroMathComp le premier juin et nous avons déjà un article en cours de publication. J’ai également donné quatre conférences et deux sont à venir. Elles visent à présenter mes travaux à l’équipe et aux étudiants. Pour la suite, la chaire internationale implique que, sur les cinq ans à venir, je consacre 12 mois à Inria. Cela dit, il est impossible de tout planifier à l’avance.

O.F.  : A priori, Paul devrait venir chaque été en France pendant deux mois. L’an prochain, il sera accompagné par l’un de ses meilleurs étudiants.

P.B.  : L’université de l’Utah encourage en effet la circulation des étudiants entre les laboratoires pendant l’été. J’ai aussi choisi cette période car, en tant que professeur aux Etats-Unis, je suis payé sur neuf mois puis je suis entièrement libre l’été.

O.F.  : Nous préparons aussi une conférence sur les mathématiques et les neurosciences en 2015 à Sophia Antipolis. C’est un domaine de recherche récent et nous avons besoin de le faire connaitre. Nous souhaiterions également monter une équipe associée afin de renforcer nos liens et multiplier les échanges d’étudiants, pour les confronter à des méthodes différentes.

En quoi vos méthodes de recherche sont-elles différentes ?

P.B.  : Je viens d’un domaine où les mathématiques sont surtout appliquées à la physique, j’emploie du coup des techniques qu’Olivier n’utilise pas. Il fait partie de l’école française, très rigoureuse. L’approche anglo-saxonne est moins rigoureuse mais produit plus rapidement des hypothèses de travail qu'il convient ensuite de rendre rigoureuses et de tester expérimentalement.

O.F.  : Ce genre de synergie manque en France et n’avoir qu’une seule approche ralentit la recherche par rapport aux pays anglophones. La présence de Paul Bressloff est donc très utile, en plus d’être agréable.

 

* Dans le cadre de l’étude du cerveau, le hasard correspond à l’apparition aléatoire de disfonctionnements aux niveaux des neurones.

Mots-clés : Neurosciences Chaire internationale Inria Collaboration

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