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Profil
Titre : Professeur.e
Adresse : 4 place Jussieu, CC 173, 75252 Paris cedex 05
Email : delord(at)isir.upmc.fr
Equipe : AMAC (AMAC)
Research topics
Major neural functions such as perception, cognition, decision, emotion and motor control – as well as their learning, permanent adaptation and possible dysfunctions – critically depend on interactions between populations of neurons whose individual properties are both extremely sophisticated and intricated.
In contemporary biology, and particularly in neuroscience, one should both avoid the crude limits of naïve reductionism, which pervades molecular-oriented experimental approaches(“everything is organized by elementary genes, i.e. from the molecular ground situated at the bottom of the living world”), as well as of unconstrained theoretical constructions that dominate computational approaches(“everything is organized by immanent principles, i.e. from ethereal heavens situated above the living world”), on the other hand.
Following this perspective, the objective of my research is to understand how overall physiological or pathological properties and functions of neural systems can be understood as emerging from network interactions between local molecular or cellular processes (neuronal excitability, synaptic transmission, molecular plasticity and memory, e.g.).
Using this systemic approach, I address questions related to learning, long-term memory, working memory, decision-making, executive function, or epilepsy. To do so, I use computational neuroscience, designing fine-grained realistic models of neurons and neural networks.
These models are based, at the molecular level, on voltage-, calcium- or neurotransmitter-gated conductance and on molecular signaling pathways. These are regularly developed and fitted in collaboration with experimentation, from molecular to behavioral levels, in rodents and primates (Jeanne Paz, Jérémie Naudé and Philippe Faure, Emmanuel Procyk), in France and USA. I study these models through numerical simulations, as well as though qualitative analyzes of their structural properties(attractors, stability, bifurcations, type of oscillations, etc.).
Publications
Fontanier V., Sarazin M., Stoll FM, Procyk E and Delord, B. (2020) Local inhibitory control of frontal network metastability underlies the temporal signature of cognition (In revision at eLife, FI: 7.08)
Procyk E., Fontanier V., Sarazin M., Delord B., Goussi C., Wilson CRE. (2021) The midcingulate cortex and temporal integration (Accepted in International Review of Neurobiology, FI: 2.62)
Girard, B. and Liénard, J. and Gutierrez, C.E. and Delord, B. and Doya, K.A (2020) biologically constrained spiking neural network model of the primate basal ganglia with overlapping pathways exhibits action selection European Journal of Neuroscience, Wiley, publisher. Vol 00 Pages 1-24. FI: 2.94
Ritter-Makinson S., Clemente-Perez A., Higashikubo B., Cho FS., Holden SS., Bennett E., Chkhaidze A., Eelkman Rooda OHJ., Cornet MC., Hoebeek FE., Yamakawa K., Cilio MR., Delord B., Paz JT. (2019) Augmented Reticular Thalamic Bursting and Seizures in Scn1a-Dravet Syndrome. Cell Report 26, 54–64. FI: 8.03
Rodriguez G., Sarazin M., Clemente A., Holden S., Paz JT., Delord B. (2018) Conditional Bistability, a Generic Cellular Mnemonic Mechanism for Robust and Flexible Working Memory Computations. Journal of Neuroscience 38(22):5209-5219 FI: 5.97
Cui Y., Prokin I., Xu H., Delord B., Genet S., Venance L., Berry H. (2016) Endocannabinoid dynamics gate spike-timing dependent depression and potentiation. eLife. 5:e13185. FI: 9.32
Cui Y., Paillé V., Xu H., Genet S., Delord B., Fino E., Berry H., Venance L. (2015) Endocannabinoids mediate bidirectional striatal spike-timing-dependent plasticity. Journal of Physiology (London) 593(13):2833-49. FI: 4.760
Naudé J., Cessac B., Berry H., Delord B (2013) Effects of cellular homeostatic intrinsic plasticity on dynamical and computational properties of biological recurrent neural networks. Journal of Neuroscience 3(38):15032–15043, FI: 6.91
Paz J., Davidson TJ, Frechette ES, Delord B, Parada I, Peng K, Deisseroth K & Huguenard JR (2012)Closed–loop optogenetic control of thalamus as a tool for interrupting seizures after cortical injury. Nature Neuroscience, doi:10.1038/nn.3269, FI: 15.531
Naudé J, Paz JT, Mahon S, Berry H, Genet S, Delord B (2012) A theoretical study of rate coding plasticity. PLoS Computational Biology8(1):e1002349 FI: 5.759
Genet S, Sabarly L, Guigon E, Berry H, Delord B (2010) Dendritic signals command firing dynamics in a mathematical model of cerebellar Purkinje cells. Biophysical Journal,99: 427–436, FI: 4.390
Paz J, Mahon S, Tiret P, Genet S, Charpier S, Delord B. (2009) Multiple forms of activity–dependent intrinsic plasticity in layer V cortical neurones in vivo. Journal of Physiology (London)587.13: 3189–3205. FI: 4.760
Siri, B, Berry, H, Cessac, B, Delord, B, Quoy, M. (2008) A mathematical analysis of the effects of Hebbian learning rules on the dynamics and structure of discrete–time random recurrent neural networks.Neural Computation, 20(12):2937–66 FI: 2.175
Siri B, Quoy M, Delord B, Cessac B, Berry H (2007) Effects of Hebbian learning on the dynamics and structure of random networks with inhibitory and excitatory neurons. Journal of Physiology (Paris)101(1–3):136–48. FI: 1.776
Delord B, Berry H, Guigon H, Genet S (2007) A new principle for memory: dynamical storage of graded information in an enzymatic pathway model. PLoS Computational Biology, 3(6):124. FI: 5.759
Berry H, Siri B, Cessac B, Delord B (2006) Topological and dynamical structures induced by Hebbian learning in random neural networks. Interjournal Complex Systems, 1785. FI: NA
Genet S, Delord B (2002) A biophysical model of nonlinear dynamics underlying plateau potentials and calcium spikes in Purkinje cell dendrites. Journal of Neurophysiology, 88(5):2430–2444. FI: 3.483
Delord B, Baraduc P, Costalat R, Burnod Y, Guigon E (2000c) A model study of cellular short–term memory produced by slowly inactivating potassium conductances. Journal of Computational Neuroscience, 8(3):251–273. FI: 2.220
Mahon S, Delord B, Deniau J–M, Charpier S (2000b) Intrinsic properties of rat striatal output neurones and time–dependent facilitation of cortical inputs in vivo. Journal of Physiology (London)527(2):345–354. FI: 4.760
Mahon S, Deniau JM, Charpier S, Delord B (2000a) Role of a striatal slowly inactivating potassium current in short–term facilitation of corticostriatal inputs: A computer simulation study. Learning and Memory, 7(5):357–362. FI: 4.079
Delord B (1999b) Attractors and pathological aspects in excitable cells. Acta Biotheoretica, 47 (3–4), 239–252. FI: 1.394
Delord B (1999a) Diversity of firing frequency control by A–currents in vertebrate neurons: A modeling study. NeuroReport, 10(13):2773–2777. FI: 1.805
Delord B, Klaassen A, Burnod Y, Costalat R, Guigon E (1997) Bistable behavior in a neocortical neuron model. NeuroReport, 8, 1019–1023. FI: 1.805
Delord B, Klaassen A, Burnod Y, Guigon E (1996) An intrinsic bistable mechanism in neocortical pyramidal neurons might be involved in the generation of sustained discharge patterns related to working memory. Neural Network World, 4/96, 525–533. FI: 0.475
Book chapters
Costalat R, Delord B(1999) Ephaptic interactions between neurons : the example of the hippocampus.Mathematical Modeling in the Neurosciences. From Ionic Channels to Neural Networks, Chapter 12, pp 321–354. Harwood Academic Publishers, Amsterdam
Klaassen A, Delord B, Burnod Y, Guigon E (1995) Parallel neuron modelling using domain decomposition: application toward learning sensori–motor sequences in prefrontal cortex.Supercomputing in Brain Research: from Tomography to Neural Networks, pp 361–370. World Scientific, Germany
Cursus
2017 – Full professor, first class, ISIR, UPMC
2014 – Full professor, second class, ISIR, UPMC
2012–2013 Delegation at CNRS (100%, one year), ISIR, UPMC
2010 – Habilitation HDR, Sciences de la vie et de la santé), UPMC « From intrinsic ionic conductances to temporal computations », Jury : F. Alexandre, G. Le Masson, H. Shouval, P. Faure, B. Gutkin, N. Brunel, S. Charpier. 22 novembre 2010, ISIR, UPMC
2009–2014 Associate professor, ISIR, UPMC
2004–2008 Associate professor, INSERM U472, UPMC
1999–2004 Associate professor, INSERM U483, UPMC
1998–1999 Assistant professor (ATER), UPMC
1997–1998 Assistant professor (ATER), U. de Cergy
1997 – Thèse de Doctorat (Neurosciences) , UPMC « Bases électrophysiologiques des fonctions du cortex préfrontal. Modélisation des propriétés temporelles des neurones pyramidaux». Mention très honorable avec félicitations du jury. Directeur de thèse : Y. Burnod. Jury : J.M. Deniau, D. Chesnoy–Marchais, R. Lestienne, Y. Burnod, F. Crépel, J. Demongeot. 25 juin 1997, INSERM U483, UPMC (1992–1994 / 1995–1997)
1994–1995 Assistant de Recherche, Service de la Coopération, Georgetown U., USA
1992–1994 / 1995–1997 Allocataire Moniteur Normalien (AMN), UPMC
1991 – DEA en Neurosciences, UPMC
1990 – Maîtrise de Biologie cellulaire, Université Claude Bernard, Lyon
1989 – Licence de Biologie cellulaire, Université Claude Bernard, Lyon
1988–1992 École Normale Supérieure de Lyon (Biologie)
Mentoring
2019– M. Ledoux (Thèse), ISIR, UPMC, « Pharmacological and optogenetical assessment of conditional bistability and parametric working memory in the rat PFC »,co-direction avec JT. Paz (Gladstone Institute, San Francisco)
2019– D. Medernach (Post-Doc), « Analysis and modelling of conditional bistability and parametric working memory in the rat PFC », ISIR, UPMC
2018–2019 : S. Demirkan (L2, Licence de Biologie), Co-encadrement avec J. Paz (Gladstone Institute, SF, USA) « Modélisation de multiples trajectoires neuralesdans le PFC», ISIR, UPMC
2018–2019 : M. Leroux (M2, Master BIP), Co-encadrement avec J. Paz (Gladstone Institute, SF, USA) « Identification and characterization of conditional bistable neurons in the prefrontal cortex in rats», ISIR, UPMC
2018–2019 : J. Victor (M2, Master BMC), « Modélisation de trajectoires neuralescorticales robustes », ISIR, UPMC
2017– M. Sarrazin (Thèse), « Modélisation de trajectoires neuralescorticales robustes », ISIR, UPMC
2016–2017 : M. Sarazin (M2, Master CogMaster), « Modélisation de trajectoires neuralescorticales robustes », ISIR, UPMC
2015–2016 : J. Bouté (M1, Master BIP), « Modélisation de trajectoires neuralescorticales biologiquement réalistes», ISIR, UPMC
2015–2016 : L. Wen (M1, Master BIP), « Modélisation de trajectoires neurales», ISIR, UPMC
2015–2016 : Y. Mishakin (L3, Licence de biologie), « Analyse de la dynamique de réseaux biochimiques », ISIR, UPMC
2013–2014 : A. Foncelle (M2, Master Neurosciences UCBL Lyon I / INSA), « Modélisation biophysique de la dynamique des réseaux de neurones corticaux », ISIR, UPMC
2012–2013 : G. Rodriguez (M2, Master BIP), « Plasticité synaptique et structuration temporelle de la décharge neuronale à l’échelle de temps du comportement », ISIR, UPMC
2011–2012 : A. Mendes (M1, Master BIP), « Construction d'un modèle réduit réaliste de plasticité synaptique corticostriatale », ISIR, UPMC
2011–2012 : M. Billaud (M1, Master BIP), « Modélisation du rapport entre transmission d’information et coût énergétique chez les neurones munis de plasticité intrinsèque homéostatique », ISIR, UPMC
2010–2011 : G. Rodriguez (L3, Licence de Biologie), « Plasticité intrinsèque corticale », ISIR, UPMC
2010–2011 : K. Zhidro (L3, Licence de Biologie), « Plasticité intrinsèque des neurones corticaux », ISIR, UPMC
2009–2010 : A. Caillot (L2, Licence de Biologie), « Plasticité intrinsèque corticale et coût énergétique neuronal»ISIR, UPMC
2009–2010 : M. Bléher (L2, Licence de Biologie), « Règles de plasticité intrinsèque corticale », ISIR, UPMC
2008–2009 : C. Faviez (L3, Licence de Biologie), « Plasticité intrinsèque corticale et coût énergétique neuronal», INSERM U483, UPMC
2005–2006 : J. Naudé (M1, Master BIP), « Analyse des types de plasticité intrinsèque des neurones pyramidaux du cortex moteur », INSERM U483, UPMC
2003–2004 : A. Letolle (L3, Licence de Biologie), « Règles de plasticité intrinsèque », INSERM U483, UPMC
Teaching (C : creation, R : responsability)
2018 C+R 3V682 Modélisation en Neurosciences (BM9), L3 BGC, UPMC
2015 C+R 2V484 Modélisation Biophysique des Processus Cellulaires (BM4), L3 BGC, UPMC
2015 C+R 2V481 Modélisation en Biologie (BM2), L2 BGC, UPMC
2015 C+R 2V484 Principes de la Modélisation en Biologie (BM1’ ), L2 BGC, UPMC
2014 C+R 2V382 Introduction à la Modélisation en Biologie (BM1), L2 BGC, UPMC (3 ECTS)
2014 C+R 5BN08 Modélisation Biophysique en Neurosciences Computationnelles, M2, UPMC
2013 C 1M005, Mathématiques pour les Biologistes, Géologues, Chimistes, L1 BGC, UPMC
2013 C MI213, Mathematical and computational models in neuroscience, Master BIM, UPMC
2011 C NV635, Traitement de l’information et apprentissage, Master BIM, UPMC
2009 C+R LM106, Outils mathématiques pour scientifiques, renforcés, L1 BGPC, UPMC
2008 C+R LV371, Biologie, Analyse et Modélisation, L3, Biologie, UPMC
2006 C+R LV141–ScPo, Informatique, L1 double cursus UPMC–Sciences Po Paris, UPMC
2005C+R LV141–CNED, Informatique pour les biologistes, L1 CNED, UPMC
2005 C NE331, Modélisation en neurosciences, Master BIP, UPMC
2002 C+R LV141, Informatique pour les biologistes, L1 BGPC, UPMC
2002 C+R LV231, Informatique pour les biologistes, L2 Biologie, UPMC
Academic responsabilities
2020 Membre du comité de thèse de Sarah Goethals, Institut de la Vision, SU
2020 Président du comité d’Habilitation HDR de Denis Sheynikhovitch,SU
2020 Membre comité de sélection postes MCUde Bioinformatique/Biomodélisation, SU
2020 Organisateur 4emeSymposium du Réseau de Biologie des Systèmes de SU
2019 Organisateur 5emeSymposium de Neurosciences Computationnelles de SU
2018 Organisateur 3emeSymposium du Réseau de Biologie des Systèmes de SU
2018 Organisateur 4emeSymposium de Neurosciences Computationnelles de SU
2017 Membre du comité de sélection des deux postes de Professeur UPMC multi–section (46.3)
2016–2017 Membre de la commission des temps de service, UFR des Sciences de la Vie, UPMC
2017 : Membre du comité de sélectiondes 2 postes de Professeur UPMC multi–sections (46.3)
2017 Organisateur 2eme Symposium du Réseau de Biologie des Systèmes de l’UPMC
2017 Organisateur 3eme Symposium Neurosciences Computationnelles de l’UPMC
2017 – : Développement des relations pédagogiques en Biologie des Systèmes avec l’Université d’Heidelberg puis au sein de l’alliance 4EU et 4EU+, SU
2016 Organisateur 1er Symposium du Réseau de Biologie des Systèmes de l’UPMC
2016 Organisateur 2eme Symposium Neurosciences Computationnelles de l’UPMC
2016 Membre comité de sélection de 2 postes PR de Biologie des Systèmes, UPMC
2016 Accompagnement de la création d’un parcours de Biologie des Systèmes, UPMC
2016 Portage du rattachement secondaire de l’ISIRà l’UFR des Sciences de la Vie, UPMC
2016 : Évaluation de dossiers pour le financement « Émergence » de l’UPMC
2016 : Évaluation de dossiers pour lespostes ATERen 66eme et 69eme sections, UPMC
2015– Initiateur et porteur du Réseau de Biologie des Systèmes (70 équipes affiliées), UPMC
2015 Jury de thèse de Jean Marie Gomès, Étude expérimentale et théorique de la genèse des potentiels de champs locaux par les neurones corticaux(ED3C, UPMC)
2015 Jury de HDR de Philippe Andrey, Analyse et modélisation d’organisations spatiales en imagerie biologique(UPMC)
2015 Organisateur 1er Symposium Neurosciences Computationnelles de l’UPMC
2015 Jury de thèse de Marco Paulo Ferreira Brigham, Non-Stationary Stochastic Dynamics of Neuronal Membranes(ED3C, UPMC)
2015– Initiateur et porteur du Réseau de Biologie des Systèmes de SU, UPMC
2014 Évaluation de dossier de titularisation d’un poste de MCen 69eme, UPMC
2014–2015 Mise en place des enseignements de modélisation en Biologie(nouvelle maquette de Licence).
2014– Membre du conseil scientifique de l’ISIR, UPMC
2014 – Mise en place des enseignements de mathématiques / statistiques en L2 Biologie
2013–2014 Membre du comité d’organisation des enseignements de mathématiques / statistiques en L1 (nouvelle maquette de Licence), UPMC
2013– Responsable domaine Biologie et Modélisation en L2 et L3 (nouvelle maquette de Licence), UPMC
2013 : Expertpour l’appel à projetANR Neurosciences Computationnelles France–USA(NIH–NSF–ANR)
2013 Évaluation de dossiers pour lespostes ATERen 66eme et 67eme sections, UPMC
2013–2017 Initiateur et Responsa