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1 Duplicité du Système Visuel Psychophysiologie sensorielle partie 3.

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1 1 Duplicité du Système Visuel Psychophysiologie sensorielle partie 3

2 2 Les aires visuelles Logothetis : Une large part du cortex occipital, temporal et pariétal est dévolue au traitement des informations visuelles En règle générale, les neurones des aires plus centrales ont des champs récepteurs plus grands que ceux de V1 ou V2 et effectuent des traitements plus intégrés. Schéma très simplifié des aires visuelles (en bleu sombre la voie dorsale)

3 3 Aires visuelles du macaque Plus dune trentaine daires visuelles spécialisées ont été décrites Pour simplifier, nous nous intéresserons seulement aux fonctionnalités de deux grandes voies

4 4 Origine de la question de la duplicité Schneider (1967, 1969) : ablation cortex visuel plus de discrimination de formes, maintien de lorientation vers les objets (What? vs. Where?) Trevarthen (1968) : singes split-brain système ambiant (sous- cortical) vs. système focal Held (1970) revue : mode contour-specific vs. locus-specific Ungerleider & Mishkin (1982) : lésions singe voie ventrale (identification) vs. voie dorsale (localisation) Livingstone & Hubel (1988) : voie magnocellulaire (mouvement, profondeur) vs. voie parvocellulaire (forme, couleur) DeYoe EA and DC Van Essen (1988) etc.

5 5 Bases physiologiques van Essen et al. 1992van Essen

6 6 Boussaoud D. (1998) Un immense chantier neuronal. La Recherche, 309, Les deux voies du système visuel fonctionnent en parallèle et contribuent à des fonctions différentes: La voie ventrale est impliquée dans la reconnaissance des objets (et de la couleur La voie dorsale est impliquée da

7 7 Milner & Goodale (1995) Sur la base de données neuropsychologiques (double dissociation), Milner et Goodale proposent une conception différente de la fonctionnalité des deux voies visuelles : une voie (ventrale) pour la perception (reconnaissance) et une voie (dorsale) pour laction. En IRMf on observe chez le sujet sain que face à un objet, si la tâche du sujet est de le reconnaître, cest une région ventrale qui est activée; si le sujet doit le saisir, cest une région dorsale qui manifeste le plus dactivation

8 8 Evaluation de la taille dun objet deux voies visuelles Comparaison des performances de deux patients dans les mêmes tâches : traitement de linformation visuelle de taille dun objet Egalisation psychophysique (matching) Ouverture de la pincette digitale Voie ventrale Voie dorsale

9 9 Double dissociation Goodale, Milner, Jakobson and Carey (1991) : le patient DF présente une lésion occipito-temporale bilatérale. activité sensorimotrice normale (saisie de lobjet) estimation de la taille des objets défaillante Jeannerod, Decety et Michel (1994) : le patient AT présente une lésion bilatérale occipito-pariétale estimation de la taille des objets normale activité sensorimotrice défaillante Agnosie visuelle EchecAtaxie optique Temporale Lésion Pariétale

10 10 Les représentations Les informations traitées au cours des étapes précédentes de traitement restent à interpréter explicitement ou implicitement. Les représentations sont les connaissances antérieures à partir desquelles lorganisme va interpréter ces informations. Ce sont des traces mnésiques distribuées dans des populations de neurones. On en distingue plusieurs types : Voie ventrale Voie dorsale structurales pragmatiques lexicales sensorimotrices sémantiques

11 11 Que sont les représentations ? « Pures » activités mentales ? Non ! Elles reflètent des activités biologiques. Elles sont « incarnées » et localisables dans le cerveau

12 12 Où sont les représentations? Les techniques de neuroimagerie montrent les aires impliquées dans une perception particulière et non impliquées dans dautres. Exemple 1 : Voir des Entendre des mots mots

13 13 Forme et personnage Rafael Malach Lobservation dun damier active le cortex visuel primaire Lobservation dun personnage va automatiquement entraîner lactivation des aires temporales concernées par linterprétation sémantique de lobjet

14 14 Régions impliquées dans la reconnaissance visuelle des objets Kalanit Grill Spector Essentiellement voie ventrale

15 15 Duplicité du système visuel Voie ventrale : Forme Couleur Voie dorsale : Mouvement Profondeur

16 16 Le gyrus fusiforme Cette région est activée lors du traitement de la couleur, des visages, et des expressions faciales. Son rôle unique dans le traitement des visages a été contesté. On a démontré (Gauthier et Tarr) quelle nétait pas spécifique des visages, mais des reconnaissances expertes (dont les visages font partie) Un greeble

17 17 Réponses à des images Deux catégories sémantiques Stimuli objets vs. personnages

18 18 Résultats Personnages: activations dans le gyrus fusiforme latéral Objects: activations dans le gyrus fusiforme médian Aires activées par les deux types de stimuli Paulos, Scheiber, Manning, Bonnet, 2002

19 19 Activations de V5 (hMT+) aire du mouvement visuel par des personnages Coronal view Left HemisphereCoronal view Right Hemisphere Talairach x=-42 y=-60 z=0 Talairach x=46 y=-78 z=8 Paulos, Scheiber, Manning, Bonnet, 2002

20 20 Mouvement visuel explicite et implicite Elle est activée par : 1) Déplacement dune image sur la rétine = mouvement visuel explicite 2) Image fixe dun personnage effectuant un mouvement (implicite) 3) Imaginer mentalement un mouvement V5 = aire du mouvement visuel

21 21 Les représentations mettent en jeu les mêmes populations de neurones que celles qui sont activées par les stimulations externes

22 22 Les représentations évoluent avec lexercice Apprentissage dune nouvelle tâche linguistique Avant exercice Après exercice

23 23 Conclusions La perception résulte dun ensemble de traitements dinformation dans des structures nerveuses spécialisées Dans les étapes précoces, les neurones codes de manière de plus en plus sélectives des caractéristiques spatiales, temporelles et chromatiques des stimuli visuels Larrangement spatial de ces neurones autorise des interactions entre neurones codants des dimensions voisines des mêmes caractéristiques et permet de réaliser des groupements Ultérieurement, les champs récepteurs des neurones visuels deviennent de plus en plus grands ce qui permet de réaliser lintégration des informations locales Les représentations nécessaires à linterprétation de ces informations sont distribuées dans de larges populations de neurones et activées soit par une stimulation externe spécifique, soit par une stimulation évoquant cette dimension (ex. mouvement implicite), soit encore par évocation volontaire sans stimulus externe.


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