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In the rapid visual processing theory, visual information is encoded in the firing latency of the cells, a scheme that readily explains its speed. In the present thesis, we show that, within this theory, spike timing-dependent plasticity (STDP) can explain the development of neural selectivities that will produce fast and selective responses. A neuron will indeed systematically tune to the earliest spikes through STDP, when the firing patterns elicited by a stimulus yield some form of temporal structure. This law leads, at the population level, to the emergence of representations inspired by the ventral stream, when the system is presented with natural images. Besides we also show, through a psychophysical experiment, that rapid visual processing not only is accurate but that it also yields a quasi-invariance to stimulus rotation., La théorie du traitement visuel rapide se base sur un codage par latence de l'information visuelle, et explique ainsi sa rapidité. Nous démontrons dans cette thèse qu'un mécanisme de plasticité synaptique dépendant des temps de décharges, la STDP, permet, au sein de cette théorie, d'expliquer la formation de sélectivités neuronales à même de produire des réponses rapides et sélectives. Par STDP, un neurone va concentrer ses poids synaptiques sur les entrées les plus précoces, une loi qui se traduit au niveau des populations par l'émergence de représentations inspirées de la voie ventrale, lorsque le système est exposé à des images naturelles.Nous montrons de plus, par une expérience de psychophysique, que le traitement visuel rapide est non seulement précis mais qu'il présente aussi une quasi-invariance à la rotation des images.

In the rapid visual processing theory, visual information is encoded in the firing latency of the cells, a scheme that readily explains its speed. In the present thesis, we show that, within this theory, spike timing-dependent plasticity (STDP) can explain the development of neural selectivities that will produce fast and selective responses. A neuron will indeed systematically tune to the earliest spikes through STDP, when the firing patterns elicited by a stimulus yield some form of temporal structure. This law leads, at the population level, to the emergence of representations inspired by the ventral stream, when the system is presented with natural images. Besides we also show, through a psychophysical experiment, that rapid visual processing not only is accurate but that it also yields a quasi-invariance to stimulus rotation.; La théorie du traitement visuel rapide se base sur un codage par latence de l'information visuelle, et explique ainsi sa rapidité. Nous démontrons dans cette thèse qu'un mécanisme de plasticité synaptique dépendant des temps de décharges, la STDP, permet, au sein de cette théorie, d'expliquer la formation de sélectivités neuronales à même de produire des réponses rapides et sélectives. Par STDP, un neurone va concentrer ses poids synaptiques sur les entrées les plus précoces, une loi qui se traduit au niveau des populations par l'émergence de représentations inspirées de la voie ventrale, lorsque le système est exposé à des images naturelles.Nous montrons de plus, par une expérience de psychophysique, que le traitement visuel rapide est non seulement précis mais qu'il présente aussi une quasi-invariance à la rotation des images.