Intégration intra et intermodale des informations visuelles et haptiques dans la perception de formes : études en IRMf

par Aline Miquée

Thèse de doctorat en Sciences de la vie, de la Terre et de l'environnement. Sciences de la vie et de la santé. Neurosciences

Sous la direction de Yoh'i Zennou-Azogui.

Soutenue en 2008

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les travaux qui font l'objet de cette thèse ont étudié en IRMf les substrats cérébraux de la perception de formes géométriques 2D dans un contexte de comparaison intra et intermodale de formes. Dans un 1er temps, nous avons cherché à mettre en évidence les réseaux corticaux de l'encodage et de la comparaison intramodale haptique de formes. Nos résultats révèlent l'activation d'un large réseau parie��to-frontal au cours de l'encodage haptique qui pourrait sous-tendre l'élaboration d'une représentation sensorimotrice de la forme dont la construction et le stockage met en jeu l'imagerie motrice. Nous avons également observé l'activation dans l'hémisphère gauche d'une région (LOtv) du complexe latéral occipital (LOC) qui appartient à la voie visuelle ventrale et qui est impliqué dans la perception visuelle de formes. LOtv constituerait un substrat cérébral possible d'une représentation commune visuelle et haptique des formes. De plus, l'encodage de formes induit des activations prédominantes dans l'hémisphère gauche, alors que la comparaison recrute plus spécifiquement l'hémisphère droit. Dans un 2ème temps, nous avons étudié l'encodage et la comparaison intramodale visuelle des formes. Nous nous sommes plus particulièrement interrogés sur l'existence d'aires spécifiques à la perception de la forme extraite du mouvement. Nous avons comparé les activations observées lors de la présentation globale et statique de la forme avec celles générées par la présentation séquentielle de la forme par le mouvement d'un curseur de longueur constante dessinant son contour. Nos résultats montrent l'activation d'aires communes aux modes d'acquisition global et séquentiel des informations visuelles, alors que d'autres (principalement LOtv et hMT/V5) seraient plus spécifiques à l'encodage des formes extraites du mouvement. Nous faisons l'hypothèse que l'aire LOtv jouerait un rôle dans l'intégration spatiotemporelle des différents traits de la forme extraits séquentiellement dans la modalité visuelle ou haptique, au sein d'une représentation globale. Dans un 3ème temps, nous avons recherché les aires cérébrales spécifiques à l'intégration intermodale visuo-haptique lors d'une tâche de comparaison intermodale de formes. Nous avons présenté les formes visuelles dans le mode séquentiel contraignant le système visuel à opérer selon un mode d'acquisition assez similaire à celui du système tactilo-kinesthésique. Notre étude révèle que les aires d'intégration activées au cours de la comparaison TV (sillon et gyrus temporal supérieur) sont différentes de celles générées au cours de la comparaison VT (girii lingual et supramarginal, insula). De plus, nous avons observé une stratégie différente d'encodage des formes visuelles et tactiles de référence qui semble liée au contexte particulier de la tâche où le sujet ne connaît pas, au moment de l'encodage de la forme de référence, le type de comparaison intra- ou intermodal qu'il aura à effectuer.

  • Titre traduit

    Intra and intermodal integration of visual and haptic informations in shape perception : fMRI studies


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    We used fMRI to investigate the neural substrates of 2D geometrical shapes perception during intra and intermodal shapes matching tasks. First, we aimed at gaining insight into the cortical networks involved in haptic shape encoding and matching. Our results revealed the activation of a large parietofrontal network during haptic encoding which could underlie the elaboration of a sensorimotor shape representation which construction and storage involve motor imagery. We also observed the activation, in the left hemisphere, of a region (LOtv) of the Lateral Occipital Complex (LOC) which belongs to the ventral visual pathway and is known to be involved in visual shape perception. LOtv would constitute a possible cerebral substrate of a common haptic and visual shape representation. Furthermore, a left hemisphere predominance was shown during shape encoding, whereas a right hemisphere predominance was associated with shape matching. Secondly, we studied visual shape encoding and matching. We were more particularly interested in identifying cortical areas involved in visual Form from Motion (FfM) perception. We compared activations observed during the global and static presentation of the shape with that generated during the shape sequential presentation performed by the movement of a constant length cursor drawing its contour. Our results showed activation of common areas to sequential and global modes of acquisition of visual information, while others (mainly LOtv and hMT/V5) were more specifically activated during FfM encoding. We hypothesize that LOtv area would be implicated in the spatiotemporal integration of the various shape features extracted sequentially in the visual and haptic modality in a global shape representation. Finally, we investigated specific cerebral areas of intermodal visuo-haptic integration during an intermodal shape matching task. Visual shapes were presented in the sequential mode, so constraining the visual system to operate in an acquisition mode similar to that of the tactile-kinesthetic system. Our study revealed that integration areas activated during TV matching (superior temporal gyrus and sulcus) were different from those generated during the VT matching (lingual and supramarginal gyrus, insula). Furthermore, cerebral activations suggest a new strategy for encoding the visual and tactile reference shapes, which seems to be related to the particular context of the task. Indeed, the subject did not know, during the reference shape encoding, the kind of comparison (intra or intermodal) to be made.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (232 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.197-232.

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
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