Reconnaissance des lettres : contributions expérimentales en potentiels évoqués et imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle

Letter recognition : experimental contributions using event related potentials and functional magnetic resonance imaging

• Auteur / Autrice : Sylvain Madec
• Direction : Arnaud Rey, Pierre Courrieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 02/11/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Lavigne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Sato
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Vibert, Ludovic Ferrand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neurolinguistique

Perception visuelle

Oeil -- Mouvements

Lecture -- Aspect cognitif

Mots clés libres

Lettres

Lecture

Perception visuelle

Electroencéphalographie

Magerie par résonance magnétique fonctionelle

Letters

Reading

Visual perception

Electroencephalography

Functional magnetic resonance imaging

Résumé

Cette thèse porte sur les processus de perception visuelle impliqués dans la reconnaissance des lettres. L’Étude 1 vise à déterminer la fenêtre temporelle à partir de laquelle les lettres sont discriminées. Nos résultats démontrent, en établissant un lien entre potentiels évoqués (PEs) et indices comportementaux, des effets apparaissant vers 100 ms et 220 ms au niveau d’électrodes occipitales droites, que nous lions à des traitements visuels, et un effet apparaissant aux alentours de 170 ms au niveau d’électrodes fronto-centrales, que nous lions à la possible récupération du nom des lettres. L’Étude 2 vise à déterminer jusqu’à quand, lors du processus de reconnaissance des lettres, trouve-t-on des influences de traitements de nature visuelle? Nous comparons les PEs de lettres nominalement similaires, mais visuellement dissimilaires (variant selon la casse), et nos résultats indiquent des influences visuelles toujours à l’œuvre aux alentours de 300 ms. L’Étude 3 vise à mettre en évidence les aires cérébrales impliquées dans la récupération du nom des lettres, révélées en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), mais également les effets induits par cette récupération sur les PEs. Nous utilisons un paradigme d’apprentissage de symboles inconnus, durant lequel nous induisons une gradation dans la capacité des participants à pouvoir récupérer le nom des symboles. Cette gradation est alors utilisée comme marqueur de récupération du nom des symboles au niveau des PEs et des images fonctionnelles. Nous démontrons une covariation avec la gradation induite aux alentours de 200 ms sur les PEs, et au niveau du gyrus fusiforme et d’aires temporales gauches en IRMf.

The aim of this thesis is to investigate visual perception processes involved in recognizing letters. Study 1 aims at determining the time window during which letters are discriminated. Our results linking event-related potentials (ERPs) and behavioral measures, indicate effects occurring around 100 ms and 220 ms on right occipital electrodes as reflecting visual processing, while we assume that an effect occurring around 170 ms on fronto-central electrodes might be functionally linked to the retrieval of letter names.Study 2 aims at determining until when, along the process of letter recognition, influences of visual processing are observed. We compare ERPs associated with nominally similar but visually dissimilar letters (by varying the case of presentation), and our results indicate that visual influences are still active until around 300 ms. Study 3 aims at highlighting both the brain areas involved in the retrieval of letter names, as revealed by functional magnetic resonance imaging (fMRI), and the effects induced by this retrieval on ERPs. We use a learning paradigm of unknown visual symbols, in which we induce a gradation in the ability of participants to retrieve the name of these symbols. The gradation is used as a marker of the retrieval of the symbols’ names, both on ERPs and fMRI. We demonstrate that the induced gradation co-varies with ERPs at around 200 ms, and with fMRI signals on left fusiform gyrus and left temporal areas.