Sujet de Thèse
Titre :
Mécanismes neuraux de la reconnaissance des visages et de la sémantique chez l'Homme dans le cortex temporal
ventral
Dates :
2020/11/17 - 2023/10/25
Encadrant(s) :
Description :
L'objectif de ce projet de thèse est de comprendre les bases cérébrales de la reconnaissance faciale - au sens
large - dans le cerveau humain, en particulier au niveau de du cortex ventral occipito-temporal (COVT)
jusqu'aux régions antérieures du pole temporal.
Le visage est le stimulus le plus étudié en recherche en neurosciences cognitives, pour diverses raisons. En
premier lieu parce qu'il s'agit d'un stimulus très présent dans l'environnement. Chez l'Homme, le visage fournit
des indices pour reconnaître les émotions, la direction de l'attention, l'identité, le genre, l'âge de la personne,
son origine ethnique, son degré d'attractivité, etc. De plus, c'est un stimulus complexe qui contient plusieurs
parties, ce qui est idéal pour étudier la perception dans la modalité visuelle, dominante chez l'Homme. Enfin,
les visages forment une catégorie très riche, qui inclut des stimuli très variables et exclut des objets non-
faciaux semblables à des visages. Ceci est une des raisons pour lesquelles la recherche en intelligence
artificielle sur la reconnaissance des visages est foisonnante, bien que ces systèmes artificiels soient loin
d'approcher les performances humaines. Des déficits de reconnaissance faciale sont observés dans de
nombreuses pathologies neurologiques (maladie d'Alzheimer, démence sémantique, ...) ou psychiatriques
(autisme, schizophrénie...).
Les études de lésions cérébrales, la neuroimagerie et les enregistrements intracrâniens chez l'Homme ont
montré qu'un large réseau de régions cérébrales est impliqué dans la reconnaissance des visages, en partie de
façon spécifique, avec une latéralisation hémisphérique droite. Comprendre les mécanismes cérébraux de la
reconnaissance faciale est dès lors très important pour comprendre l'organisation cérébrale en général, la
latéralisation hémisphérique et la spécialisation corticale.
Le candidate doctorant aura recours à une série de méthodologies centrées autour des enregistrements
électrophysiologiques de scalp (électroencéphalogramme, EEG) et intracérébraux
(StereoElectroEncephalographie, SEEG) pour contribuer à cet objectif. Il/elle aura recours à des photographies
de visages familiers et non-familiers des participantes, et développera des paradigmes d'apprentissage de
visages (avec associations sémantiques) pour comprendre comment se mettent en place les représentations
de visages familiers.
En particulier, les objectifs seront de :
- Cartographier à l'échelle des populations de neurones la base cérébrale des différences entre visages
nonfamiliers et familiers en SEEG avec la stimulation périodique rapide
- Etablir la relation (amplitude, durée, ...) entre les réponses à hautes et basses fréquences enregistrées en
SEEG durant la reconnaissance de visages familiers
- Etablir la connectivité fonctionnelle entre les régions répondant sélectivement aux visages par la stimulation
électrique intracorticale
De façon générale, contribuer par la recherche à la validation du modèle du cerveau épileptique pour
comprendre le cerveau sain.
large - dans le cerveau humain, en particulier au niveau de du cortex ventral occipito-temporal (COVT)
jusqu'aux régions antérieures du pole temporal.
Le visage est le stimulus le plus étudié en recherche en neurosciences cognitives, pour diverses raisons. En
premier lieu parce qu'il s'agit d'un stimulus très présent dans l'environnement. Chez l'Homme, le visage fournit
des indices pour reconnaître les émotions, la direction de l'attention, l'identité, le genre, l'âge de la personne,
son origine ethnique, son degré d'attractivité, etc. De plus, c'est un stimulus complexe qui contient plusieurs
parties, ce qui est idéal pour étudier la perception dans la modalité visuelle, dominante chez l'Homme. Enfin,
les visages forment une catégorie très riche, qui inclut des stimuli très variables et exclut des objets non-
faciaux semblables à des visages. Ceci est une des raisons pour lesquelles la recherche en intelligence
artificielle sur la reconnaissance des visages est foisonnante, bien que ces systèmes artificiels soient loin
d'approcher les performances humaines. Des déficits de reconnaissance faciale sont observés dans de
nombreuses pathologies neurologiques (maladie d'Alzheimer, démence sémantique, ...) ou psychiatriques
(autisme, schizophrénie...).
Les études de lésions cérébrales, la neuroimagerie et les enregistrements intracrâniens chez l'Homme ont
montré qu'un large réseau de régions cérébrales est impliqué dans la reconnaissance des visages, en partie de
façon spécifique, avec une latéralisation hémisphérique droite. Comprendre les mécanismes cérébraux de la
reconnaissance faciale est dès lors très important pour comprendre l'organisation cérébrale en général, la
latéralisation hémisphérique et la spécialisation corticale.
Le candidate doctorant aura recours à une série de méthodologies centrées autour des enregistrements
électrophysiologiques de scalp (électroencéphalogramme, EEG) et intracérébraux
(StereoElectroEncephalographie, SEEG) pour contribuer à cet objectif. Il/elle aura recours à des photographies
de visages familiers et non-familiers des participantes, et développera des paradigmes d'apprentissage de
visages (avec associations sémantiques) pour comprendre comment se mettent en place les représentations
de visages familiers.
En particulier, les objectifs seront de :
- Cartographier à l'échelle des populations de neurones la base cérébrale des différences entre visages
nonfamiliers et familiers en SEEG avec la stimulation périodique rapide
- Etablir la relation (amplitude, durée, ...) entre les réponses à hautes et basses fréquences enregistrées en
SEEG durant la reconnaissance de visages familiers
- Etablir la connectivité fonctionnelle entre les régions répondant sélectivement aux visages par la stimulation
électrique intracorticale
De façon générale, contribuer par la recherche à la validation du modèle du cerveau épileptique pour
comprendre le cerveau sain.
Mots clés :
reconnaissance faciale, EEG, cortex, stimulation électrique cérébrale
Conditions :
Durée: 3 ans
Employeur: CRAN UMR7039, Département Biologie, Signaux et Systèmes, Projet "Neurosciences des systèmes et
de la cognition"
Lieu: CRAN UMR7039, Groupe de recherche en neurosciences système et cognition, Pavillon Krug, Hopital Central,
CHRU-Nancy
Rémunération: 92 000¬ pour trois ans
Master (ou diplôme équivalent) en Neuroscience, Science Cognitives, Psychologie, Médecine, or Ingénierie
biomédicale.
Employeur: CRAN UMR7039, Département Biologie, Signaux et Systèmes, Projet "Neurosciences des systèmes et
de la cognition"
Lieu: CRAN UMR7039, Groupe de recherche en neurosciences système et cognition, Pavillon Krug, Hopital Central,
CHRU-Nancy
Rémunération: 92 000¬ pour trois ans
Master (ou diplôme équivalent) en Neuroscience, Science Cognitives, Psychologie, Médecine, or Ingénierie
biomédicale.
Département(s) :
| Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences |
Financement :
Contrat doctoral UL
Publications :
doi: 10.1111/nyas.13596; doi: 10.1073/pnas.1522033113; doi: 10.1016/j.neuroimage.2014.06.017 + CRAN - Publications
