Social traits and facial information : behavioral and neuronal evidence within the framework of phylogenetic and clinical studies

par Manuela Costa

Thèse de doctorat en Neuroscience Cognitive

Sous la direction de Angela Sirigu.

Soutenue le 14-09-2016

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de Institut de sciences cognitives (Lyon) (laboratoire) .

Le président du jury était Rémi Gervais.

Le jury était composé de Bryan Strange, Olivier Pascalis.

Les rapporteurs étaient Christine Deruelle, Pier Francesco Ferrari.

  • Titre traduit

    Traits sociaux et information facial : résultats comportementaux et neuronaux dans un cadre phylogénétique (singes) et clinique (Williams-Beuren syndrome)


  • Résumé

    Les visages fournissent à l'observateur un ensemble d'informations physiques, émotionnelles et sociales qui déterminent la manière dont les gens interagissent entre eux. Grâce aux cette informations, un humain peut se faire rapidement une première impression. La capacité de former des jugements de nature sociale est au centre de ce travail de thèse ainsi qu'à la manière dont la fiabilité d'autrui peut-être détectée spontanément à partir d'un visage. J'ai employé des techniques de suivi du mouvement oculaire, d'électrophysiologie (EEG) et comportementales. Le but de l'étude 1 visait à déterminer si la capacité d'évaluer la confiance est universelle. J'ai teste si les singes peuvent montrer une préférence spontanée envers des visages humains inspirant confiance, comme il l'a été observé chez les humains. Chez les deux espèces le temps de regard étais supérieur pour les visages inspirant confiance par rapport à ceux n'inspirant pas confiance. Un autre ensemble d'études s'intéressait au syndrome de Williams-Beuren (WS). La pathologie dont une des caractéristiques est un comportement d'appétence sociale a été utilisée comme modèle neurobiologique humain afin d'étudier la capacité à détecter les informations sociales du visage. Les patients WS sont-ils capables de détecter la confiance à partir d'un visage? Comment les patients WS se représentent un visage qui inspire confiance? J'ai observé que les patients WS regardent moins longtemps les visages qui inspirent confiance, suggérant qu'ils ont une tendance à davantage faire confiance à tout le monde. Nos résultats démontrent aussi qu'en comparaison à un groupe sain, ils ne présentent pas une image stéréotypique d'un visage qui inspire confiance. Dans une dernière étude, j'ai cherché à savoir si les sources neuronales éléctrophysiologiques, en particulier dans les régions du sulcus temporal supérieur (240ms), pouvaient expliquer leur comportement. J'ai observé que l'activité de la source était modulée de manière significative par rapport à la proximité des yeux, comme dans le groupe control. Les résultats suggèrent la présence d'une voie rapide dans le cerveau qui joue le rôle fondamental de moduler les comportements d'approche et d'évitement et que cette voie peut être altérée chez des patients caractérisés par un comportement d'appétence sociale


  • Résumé

    Faces provide a complex set of physical, emotional and social information to the observer that determines how people will interact with others. From facial information, human subjects can form rapid, first impression judgments. The ability to create social judgments from faces is the core topic of this work. This thesis will focus on how social information and trust is spontaneously detected from faces. In my studies I used eye tracking procedure, electrophysiology (EEG) and behavioral measures. In a first experiment, I investigated the evolutionary origin of trustworthiness detection testing whether monkeys (Macaca Mulatta and Fascicularis) have a spontaneous preference towards trustworthy human faces, thus suggesting a capacity to detect facial cues similar to those used by humans. Using a preference visual paradigm we observed that both species spent more time looking at trustworthy faces than untrustworthy ones. I further conducted three studies with patients affected by Williams-Beuren syndrome (WS). This pathology can be considered a neurobiological human model for the overexpressed social behavior. Are Williams-syndrome patients able to detect trustworthiness from faces? How WS patients form the representation of trustable faces ? Using a preference visual paradigm I observed that WS patients looked less the trustworthy faces compared to control group. This implicit behavior supports patients’ tendency to trust everybody. In a second experiment using reverse correlation paradigm - the procedure pushes subjects to select from noise the facial features that they believe are important for a specific judgment – I found that at group level patients did not show a stereotypical image of trustworthy faces compared to healthy controls. In a final study I investigate whether electrophysiological brain sources, with particular attention to the source localized in the superior temporal sulcus, could explain patients’ behaviour. I found that the activity of a source localized in the STS at 240ms was significantly modulated by eye proximity as in the control group. Overall the results of this work suggests the presence of a fast route in the brain that plays the fundamental role of modulating approach/avoidance behavior. This route may be altered in patients characterized by an overexpressed social behavior


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