Étude du système visuel ventral dans l’épilepsie du lobe temporal à partir d’une nouvelle approche en électrophysiologie - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Investigating the ventral visual stream in temporal lobe epilepsy using a new electrophysiological approach

Étude du système visuel ventral dans l’épilepsie du lobe temporal à partir d’une nouvelle approche en électrophysiologie

Résumé

The ventral visual stream extends from the occipital to the anterior temporal regions and is specialized in recognizing objects and people through vision. Numerous studies in functional magnetic resonance imaging have focused on the cerebral basis of visual recognition. However, this technique is susceptible to magnetic artefacts in anterior temporal regions and it has led to an underestimation of the role of these regions within the ventral visual stream. The aim of this thesis is to better understand the mechanisms of visual recognition within the ventral occipito-temporal cortex and, more specifically, to clarify the contribution of posterior and anterior temporal structures in the visual recognition of a stimulus and its association with semantic representations. For this purpose, we used a multimodal approach combining neuropsychology, fast periodic visual stimulation (FPVS), and scalp and intracerebral EEG (SEEG) recordings in neurotypical and epileptic participants. We report five empirical studies in which we demonstrate that (1) patients with anterior temporal epilepsy (i.e., the most frequent type of focal epilepsy that undergo intracerebral EEG recordings) show typical performance in individual face discrimination, (2) electrical stimulation of the right anterior fusiform gyrus can lead to a transient deficit that is specific to face recognition, even when no naming is required, (3) familiar face discrimination processes involve a large network of bilateral ventral structures including the anterior and medial temporal regions, (4) some structures of the left ventral anterior temporal lobe are involved in the integration of a familiar face and its name into a unified representation, and (5) the bilateral ventral anterior temporal regions are involved in representing semantic knowledge associated with written words. Overall, this work shows that (1) the visual recognition network follows a progressive hierarchization along the postero-anterior axis of the ventral visual stream, with a graded transition between perceptual representations and increasingly abstract semantic representations, and (2) the regions involved in visual recognition are strongly lateralized in the ventral posterior regions and become bilateral in the ventral anterior temporal regions.
La voie visuelle ventrale, s’étendant des régions occipitales aux régions temporales antérieures, est spécialisée dans la reconnaissance, par la modalité visuelle, des objets et personnes rencontrés au quotidien. De nombreuses études en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle se sont intéressées aux bases cérébrales de la reconnaissance visuelle. Toutefois, la susceptibilité de cette technique aux artefacts magnétiques dans les régions du lobe temporal antérieur a conduit à sous-estimer le rôle de ces régions au sein de la voie ventrale. Le but de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes de reconnaissance visuelle au sein du cortex ventral occipito-temporal, et notamment de clarifier la contribution des structures temporales postérieures et antérieures dans la mise en œuvre des mécanismes de reconnaissance visuelle et de mise en lien avec la mémoire sémantique. Pour cela, nous nous appuyons sur une approche multimodale combinant neuropsychologie, stimulation visuelle périodique rapide (FPVS) et enregistrements en EEG de scalp et en EEG intracérébral (SEEG), chez des participants neurotypiques et des participants épileptiques. Nous rapportons cinq études empiriques dans lesquelles nous démontrons que (1) les patients avec une épilepsie temporale antérieure (i.e., le type d’épilepsie focale le plus fréquemment concerné par une procédure en SEEG) présentent des performances typiques en discrimination individuelle de visages, (2) la stimulation électrique du gyrus fusiforme antérieur droit peut entraîner un déficit transitoire spécifique à la reconnaissance des visages, même lorsqu’aucune dénomination n’est requise, (3) le processus de discrimination de visages familiers parmi des visages inconnus sollicite l’engagement d’un large réseau de structures ventrales bilatérales incluant les régions temporales antérieures et médiales, (4) certaines structures du lobe temporal antérieur ventral gauche sont impliquées dans l’intégration d’un visage familier et de son nom en une représentation unifiée, et (5) les régions temporales antérieures ventrales bilatérales sont engagées dans la mise en œuvre de représentations sémantiques associées à des mots écrits. Dans l’ensemble, nos travaux montrent que (1) le réseau de reconnaissance visuelle s’organise le long de la voie visuelle ventrale en suivant une hiérarchisation progressive selon l’axe postéro-antérieur, au sein duquel une transition graduelle s’effectue entre représentations majoritairement perceptives et représentations sémantiques de plus en plus abstraites, et (2) les régions impliquées dans la reconnaissance visuelle sont fortement latéralisées dans les régions postérieures ventrales, et deviennent bilatérales dans les régions temporales antérieures ventrales.
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Dates et versions

tel-03021093 , version 1 (24-11-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03021093 , version 1

Citer

Angélique Volfart. Étude du système visuel ventral dans l’épilepsie du lobe temporal à partir d’une nouvelle approche en électrophysiologie. Sciences cognitives. Université de Lorraine, 2020. Français. ⟨NNT : 2020LORR0119⟩. ⟨tel-03021093⟩
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