Spatially Structured Sparse Morphological Component Separation for Voltage-Sensitive Dye Optical Imaging

International audienceBackground. Voltage-sensitive dye optical imaging is a promising technique for studying in vivo neural assemblies dynamics where functional clustering can be visualized in the imaging plane. Its practical potential is however limited by many artifacts. New Method. We present a novel method, that we call "SMCS" (Spatially Structured Sparse Morphological Component Separation), to separate the relevant biological signal from noise and artifacts. It extends Generalized Linear Models (GLM) by using a set of convex non-smooth regularization priors adapted to the morphology of the sources and artifacts to capture. Results. We make use of first order proximal splitting algorithms to solve the corresponding large scale optimization problem. We also propose an automatic parameters selection procedure based on statistical risk estimation methods. Comparison with Existing Methods. We compare this method with blank subtraction and GLM methods on both synthetic and real data. It shows encouraging perspectives for the observation of complex cortical dynamics. Conclusions. This work shows how recent advances in source separation can be integrated into a biophysical model of VSDOI. Going beyond GLM methods is important to capture transient cortical events such as propagating waves

Les neurosciences au sein des sciences de la cognition – Une revue de la littérature plaidant pour un devenir spinoziste des neurosciences

Neuroscience in the Sciences of Cognition: A Review of the Literature Arguing for Neuroscience to Becoming Spinozist. This review of the literature aims to present and discuss the place of neuroscience within the sciences of cognition. We present the different paradigms within the cognitive sciences and the diversity of approaches in neuroscience and analyze the different reasons for the development of cognitive neuroscience and neurobiology, in particular technical evolutions. In order to clarify the problem of reductionism and determinism in neuroscience, we present in detail the contribution of the sciences of complexity and in particular emerging phenomena in dynamic systems. Relationships between neuroscience and artificial intelligence, as well as neuroscience and the sciences of the mind are then discussed in more detail. Special attention is paid to deep learning methods that we see as a major breakthrough. The last part of this review is devoted to the neuroscientific turning point in society and the implications and challenges it raises. We review the neuroenthusiasm of some and the neuroscepticism and antinaturalism of others which leads us to explain the naturalistic program of neuroscience and the consequences for the notions of freedom and responsibility. We then discuss social naturalism and social neuroscience and present the Spinozist current in the social sciences. We present a naturalistic framework for neuroscience: deterministic but where contingency exists, emergentist, i. e. non-reductionist and nonholistic and neither materialistic nor idealistic. We propose that Spinozism is the future of neuroscience in the sense that it allows to think the consequences of discoveries of neuroscience "in advance" if we can say soand in particular the notion of freedom. We hope that this vision of naturalism can be able to reconcile neuroscience with the human and social sciences.Cette revue de la littérature a pour objet de présenter et discuter la place des neurosciences au sein des sciences de la cognition. Nous présentons les différents paradigmes au sein des sciences cognitives et la diversité des approches en neurosciences et analysons les différentes raisons de l’essor des neurosciences cognitives et de la neurobiologie, en particulier les évolutions techniques. Afin de clarifier le problème du réductionnisme et du déterminisme en neurosciences nous présentons en détail l’apport des sciences de la complexité et en particulier les phénomènes émergents dans les systèmes dynamiques. Les rapports entre les neurosciences et l’intelligence artificielle ainsi que les neurosciences et les sciences de l’esprit sont abordés ensuite plus en détail. Une attention particulière est portée sur les méthodes d’apprentissage profond qui nous apparaissent comme une avancée majeure. La dernière partie de cette revue est consacrée au tournant neuroscientifique au sein de la société et les implications et enjeux que celui-ci soulève. Nous passons en revue le neuroenthousiasme de certains et le neuroscepticisme et l’anti-naturalisme des autres, ce qui nous conduit à expliciter le programme naturaliste des neurosciences et les conséquences pour les notions de liberté et de responsabilité. Nous abordons ensuite le naturalisme social et les neurosciences sociales et présentons le courant spinoziste au sein des sciences sociales. Nous proposons un cadre naturaliste pour les neurosciences : déterministe mais où la contingence existe, émergentiste, c’est-à-dire non réductionniste et non holistique et ni matérialiste ni idéaliste. Nous proposons que le spinozisme est le devenir des neurosciences dans le sens où celui-ci permet de penser les conséquences des découvertes des neurosciences «en avance » si l’on peut dire et en particulier la notion de liberté. Nous espérons que cette vision du naturalisme puisse être à même de réconcilier les neurosciences avec les sciences humaines et sociales.Monier Cyril. Les neurosciences au sein des sciences de la cognition – Une revue de la littérature plaidant pour un devenir spinoziste des neurosciences. In: Intellectica. Revue de l'Association pour la Recherche Cognitive, n°69, 2018/1-2. Les Neurosciences au sein des Sciences de la Cognition entre Neuroenthousiasme et Neuroscepticisme. pp. 27-132

Diversité fonctionnelle de l'intégration synaptique dans le cortex visuel primaire

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Les neurosciences au sein des sciences de la cognition – Vers un naturalisme situé

Sarti Alessandro, Monier Cyril. Les neurosciences au sein des sciences de la cognition – Vers un naturalisme situé. In: Intellectica. Revue de l'Association pour la Recherche Cognitive, n°69, 2018/1-2. Les Neurosciences au sein des Sciences de la Cognition entre Neuroenthousiasme et Neuroscepticisme. pp. 7-25

Rapport sur la police prédictive et la résilience organisationnelle des acteurs de la sécurité intérieure

Ce rapport étudie un préalable à toutes évolution technologique souvent passé sous silence : l'acceptabilité et la résistance au changement. Le rapport part d'un constat simple : peu importe l'avantage procuré par une nouvelle technologie, si l'utilisateur ne souhaite pas, ou ne peut pas, l'utiliser conformément à la doctrine développée, alors les résultats obtenus différeront des résultats anticipés, faussant jusqu'à l'évaluation de l'efficacité de cette technologie. Pour la première fois au monde, une équipe de recherche associe les futurs utilisateurs de la police prédictive (citoyens, maires, policiers et gendarmes) à cette évolution en marche afin de recueillir et prendre en considération leurs attentes afin de leur donner un rôle actif dans l'évolution de la doctrine de la sécurité publique

Liquid metals surface temperature fields measurements with a two-colour pyrometer

International audienceThe paper presents an apparatus to measure surface temperature distribution of liquid metals during fusion processes. The apparatus is based on dual wavelength radiation thermometry and is designed to measure temperature from 1500 to 3000 K. The pyrometer is based on standard optical parts and industrial CCD cameras. Uncertainties are analysed on the base of the radiometric equations. To insure relative precision in the measurement, a calibration procedure is conducted on tungsten ribbon with known emissivity in the temperature range. This procedure is also used to discuss the influence of wavelength couples. To conclude, experimental measurements on pure laser melted materials are conducted to assess the validity of the apparatus and methodology

Diversity of computation of orientation and direction preference by visual cortical neurons: An intracellular reexamination

KEIO UNIVERSITY INTERNATIONAL SYMPOSIA FOR LIFE SCIENCES AND MEDICINEInternational audienceBrain computation, in the early visual system, is often considered as a hierarchical process where features extracted in a given sensory relay are not present in previous stages of integration. In particular, many response properties in the primary visual cortex, such as orientation and directional selectivity, are not present at the preceding geniculate stage, and a classical problem is identifying the mechanisms and circuitry underlying these computations. Two main organization principles have been proposed: either the functional properties of cortical cells are defined by the feedforward drive, or they are shaped by intracortical excitatory and inhibitory architecture

In situ experimental measurement of temperature field and surface tension during pulsed GMAW

International audienceIn this paper, non-contact measurements are presented to observe droplet oscillations and to measure surface temperature during Pulsed GMAW. The techniques enable to investigate in situ the behavior of mild steel liquid metal surrounded by Ar + 8%CO2 plasma and then to measure temperature dependence of surface tension. Different temperatures are obtained by changing the process parameters. Surface tension values are a little higher than values found in the literature but the results demonstrate the interest of the developed setup. To conclude, a non-dimensional analysis is carried out, based on experimental results, to investigate the relative importance of the different phenomena acting during the transfer