Organizing space through saccades and fixations between primate posterior parietal cortex and hippocampus - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2024

Organizing space through saccades and fixations between primate posterior parietal cortex and hippocampus

Organiser l'espace via des saccades et des fixations entre le cortex pariétal postérieur et l'hippocampe chez le primate

Résumé

The primate posterior parietal cortex (PPC) withholds a unified representation of the visual space supporting visual exploration, while the hippocampus (HPC) provides a memory-based cognitive place map of the environment. To probe the interactions between these two representations, i.e. between view and place, we compared neural activity in the two regions of macaques navigating a virtual maze. We show that a large proportion of PPC neurons displayed spatial selectivity, along with the HPC. We hypothesized that such modulation by self-position might stem from visual cues processing through saccades and fixations. Accordingly, we found saccade-modulated neurons and cells driven by direct fixations on maze paths or landmarks in both brain regions. These populations of “path” and “landmark cells” gave rise to task-relevant maze segmentation, specific to each region. Finally, both regions anticipated landmarks before they appeared in the field of view, suggesting a shared knowledge of the spatial layout. Altogether, these findings highlight the neural processes that make up place, combining visual exploration of objects in space with memory-driven actions.
Le cortex pariétal postérieur (CPP) des primates contient une représentation unifiée de l’espace visuel, permettant son exploration, tandis que l’hippocampe (HPC) fournit une carte cognitive de l’environnement basée sur la mémoire. Pour examiner les interactions entre ces deux représentations, c'est-à-dire entre la scène visuelle et le lieu, nous avons comparé l’activité neuronale dans ces deux régions chez des macaques naviguant dans un labyrinthe virtuel. Nous montrons qu’une grande proportion des neurones du CPP présentent une sélectivité spatiale, tout comme ceux de l’HPC. Nous avons émis l’hypothèse que cette modulation par la position pourrait émerger du traitement des indices visuels via des saccades et des fixations. En conséquence, nous avons identifié des neurones modulés par les saccades et des cellules activées par des fixations directes sur les chemins ou les repères visuels (ou "landmarks") du labyrinthe dans les deux régions cérébrales. Ces populations de "cellules chemin" et de "cellules landmarks" ont donné lieu à une segmentation pertinente du labyrinthe, en lien avec la tâche et spécifique à chaque région. Enfin, les deux régions anticipaient les repères avant leur apparition dans le champ visuel, suggérant une connaissance partagée de la configuration spatiale. En somme, ces résultats mettent en lumière les processus neuronaux qui construisent la notion de lieu, combinant l’exploration visuelle d’objets dans l’espace avec des actions guidées par la mémoire.
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Citer

Marie E Vericel, Pierre Baraduc, Jean-René Duhamel, Sylvia Wirth. Organizing space through saccades and fixations between primate posterior parietal cortex and hippocampus. Nature Communications, 2024, 15 (1), pp.10448. ⟨10.1038/s41467-024-54736-7⟩. ⟨hal-04827764⟩
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