Dans la schizophrénie, de nombreux patients présentent un manque de soins d’hygiène personnelle, caractéristique du versant négatif de la symptomatologie. Cette négligence donne naissance à une odeur corporelle nauséabonde, qui d’antan fut un élément déterminant du diagnostic. Les prises en charge de ce symptôme, focalisées sur les soins fondamentaux de la toilette, sont souvent une gageure et échouent. En nous inscrivant dans une démarche pluridisciplinaire, nous tentons de donner du sens aux odeurs corporelles dans la schizophrénie. Notre hypothèse est que les comportements d’hygiène personnelle pourraient être conditionnés par les capacités du système olfactif des patients, sujet tout juste effleuré jusqu’ici. Une épreuve d’identification d’échantillons odorants au moyen d’images photographiques des sources d’odeurs potentielles a été normalisée : le test olfacto-visuel (TOV). L’application du TOV a permis de montrer un défaut des capacités d’identification olfactive chez les patients, sa relation avec la symptomatologie et les compétences sociales des patients. La mise en place d’un atelier thérapeutique à médiation olfactive a conduit à montrer les conséquences bénéfiques de la prise en charge de la sensorialité olfactive sur l’évolution des capacités olfactives, la symptomatologie, les comportements hygiéniques et alimentaires ainsi que sur le vécu affectif des patients atteints de schizophrénie. Ces derniers montrent aussi des dysfonctionnements de la sphère émotionnelle. Nous avons d’abord réanalysé les liens existants entre la caractéristique hédonique des odorants et les émotions dans la population générale, puis repoussé leurs simplifications habituelles. Les liens entre odeurs perçues et émotions évoquées par les échantillons odorants apparaissent perturbés chez les patients. Ce travail de recherche propose une relecture de la perception olfactive dans la schizophrénie et montre l’intérêt thérapeutique de son exploitation. L’évolution clinique positive des comportements d’hygiène personnelle, après la prise en charge olfactive, valide l’hypothèse du rôle de l’odeur corporelle en tant que gardien de l’existence. L’ « être-au-monde odorant » des patients possède une fonction identitaire dans la schizophrénie. / In the case of schizophrenia, numerous patients have poor personal hygiene, which is typical of negative symptomatology. This self-neglect engenders offensive body odor which also was in the past a crucial element for the diagnosis. Attempts to address the manifestations of that symptom by focusing on the principles of basic grooming often prove a losing battle and fail. Thanks to an interdisciplinary approach, our endeavor is to try and give meaning to body odor for schizophrenics. Our hypothesis is that personal hygiene behavior could be conditioned by the patients’ olfactory system capacities – a domain which has barely been studied to this day. An olfactory stimuli identification test of potential odor sources via photographic images has been standardized: the olfacto-visual test (OVT). The OVT’s application has permitted to reveal an olfactory identification deficit in the patients, its relation to symptomatology and the patients’ social skills. The setting up of a therapeutic workshop through olfactory mediation has led to show the beneficial consequences of the caring for the sense of smell on the evolution of olfactory skills, symptomatology, hygiene and dietary patterns, as well as on the patients’ emotional life. Patients suffering from schizophrenia also present emotion-management troubles. We have first analyzed the existing links between the hedonic characteristics of odorants and the emotions among the general population anew, and then questioned the usual simplifications about them. The links between perceived odors and emotions produced by the odor samples appeared as blurred for the patients. This research offers a new approach of the olfactory perception in schizophrenia and shows the therapeutic interest of its exploitation. The positive clinical evolution of personal hygiene behavior after the olfactory caring confirms the hypothesis of the role of body odor as a token of existence. The patients’ bad body odor reveals an identity function in schizophrenia.

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre plus général de la réalisation d'une prothèse visuelle, destinée aux personnes atteintes de cécité tardive due à une maladie dégénérative des cellules photo réceptrices de la rétine. Par la stimulation adéquate de certaines parties des voies optiques encore fonctionnelles, il est possible de transmettre à nouveau des perceptions visuelles, appelées phosphènes, dans le champ visuel du patient. Les études actuelles portant sur le contenu informationnel de cette vision prothétique proposent simplement de réduire la résolution de l'image d'une caméra embarquée. Notre étude propose une nouvelle approche basée sur le principe de la vision fonctionnelle, développée en collaboration avec les spécialistes de la rééducation fonctionnelle de l'institut ARAMAV. Par le biais de cette approche innovante, nous avons défini des méthodes d'extraction et de représentation des informations de la scène. L'objectif est d'améliorer l'autonomie en mobilité et de rendre possible la perception des expressions faciales. Pour évaluer la pertinence de ces propositions, nous avons développé un simulateur de vision prothétique, dont les paramètres sont basés sur les résultats d'essais cliniques. Pour la mobilité, nous mettons notamment en évidence l'intérêt de fournir un accès aux informations 3D, en substitution ou en complément de l'information de luminosité, ainsi que l'intérêt d'utiliser un oculomètre pour améliorer et faciliter la prise d'informations. Des expériences spécifiques à la mobilité, ainsi que certains résultats initiaux sont présentés. Pour la reconnaissance des expressions faciales, notre étude apporte la preuve que ces expressions sont correctement perçues si nous combinons des techniques de sélection de l'information et l'utilisation de certains prétraitements. / This work falls within the broader framework of visual prostheses conception, designed for people suffering from late blindness due to degenerative diseases of retina photoreceptor cells. By stimulating certain part of the optical pathway that is still functional, it is possible to elicit visual perceptions, called phosphenes, in the subject's visual field. Recent studies on the problematic of informational content of prosthetic vision propose, in majority, a simple reduction in the resolution of grayscale images acquired from a single head worn camera. Our study proposes a new approach based on the principle of functional vision, developed in collaboration with specialists in functional rehabilitation of the ARAMAV institute. Through this innovative approach, we have defined methods for extraction and representation of scene informational content, which aim to improve autonomy in mobility and to make possible the perception of facial expressio ns. In order to evaluate these propositions, we have developed a prosthetic vision simulator, whose parameters are based on clinical trials results. For mobility, we present the usefulness of providing access to 3D information, in substitution or in addition with brightness information and the usefulness of an eye tracking device to improve and facilitate spatial knowledge acquisition. Experiments dedicated to mobility as well as some preliminary results are presented. For the recognition of facial expressions, our study provides evidence that these expressions are correctly perceived if we combined information selection and specific image processing techniques.

La rotation de la Terre oblige les organismes vivants à s’adapter aux modifications cycliques de l’environnement, et tout particulièrement aux changements de lumière et de température. Des unicellulaires à l’Homme, la plupart des espèces ont développé des horloges circadiennes, qui leur permettent d’anticiper les transitions jour-nuit. La lumière constitue le signal majeur pour la synchronisation de l’horloge. En cycles jour-nuit, les drosophiles présentent un profil d’activité locomotrice bimodal, avec un premier pic autour de l’aube et le deuxième au crépuscule. Chez cet insecte, la perception de la lumière est assurée à la fois par un système complexe, constitué des yeux composés, des ocelles et de l’eyelet d’Hofbauer-Buchner. Ces organes contiennent des photorécepteurs (PRs) exprimant six protéines photosensibles différentes, les rhodopsines (Rh1 à Rh6). Une septième rhodopsine (Rh7) a été décrite dans quelques neurones de l’horloge cérébrale. La lumière est également perçue directement dans la plupart des neurones d’horloge grâce à une protéine photosensible, le cryptochrome (Cry). Les différentes études du rôle de la lumière sur l’entraînement de l’horloge ont essentiellement porté sur la voie cry-dépendante, en utilisant de courts flashs lumineux pour recaler l’horloge cérébrale. Notre étude s’est intéressée à l’entraînement de l’horloge via les rhodopsines. Quels types de photorécepteur sont impliqués ? Après l’activation de la cascade de phototransduction et la libération de l’histamine par les photorécepteurs, quels neurones, exprimant les récepteurs à l’histamine Ort et Hiscl1, participent à l’entraînement de l’horloge circadienne ? Une première partie présente l’étude de l’implication des 6 rhodopsines dans l’entraînement circadien. Tout d’abord, nous avons mis en évidence la fonction de photorécepteurs spécifiques (exprimant Rh1 ou Rh6) dans la voie NorpA-dépendante (Saint-Charles et al. J Comp Neurol 2016). Nous avons ensuite généré des lignées de drosophiles n’exprimant aucune ou qu’une seule rhodopsine. Sans rhodopsine ni Cry les mouches sont incapables de se synchroniser sur les cycles jour-nuit, quelle que soit l’intensité lumineuse. En lumière faible, l’input pour l’entraînement vient principalement des photorécepteurs exprimant Rh1 et Rh6. En forte lumière, chacune des 6 rhodopsines des différents photorécepteurs est capable d’entrainer l’horloge, Rh1, Rh5 et Rh6 étant les plus efficaces ( Alejevski et al., in prep). Une deuxième partie présente la caractérisation des voies neuronales connectant directement ou indirectement les PRs à l’horloge cérébrale. L’horloge circadienne de mouches mutantes, à la fois pour le cryptochrome et les 2 récepteurs à l’histamine, est « aveugle » alors que les mutantes pour Cry mais possédant l’un ou l’autre récepteur à l’histamine sont capables de se synchroniser sur les cycles de lumière. La ré-expression chez les mutants de Ort ou Hiscl1 dans les neurones d’horloge ne restaure pas l’entraînement, suggérant ainsi l’absence de connexions directes entre les PRs histaminergiques et les neurones d’horloge. Nos expériences de sauvetage comportemental mettent en évidence des connexions fonctionnelles entre certains interneurones Ort des lobes optiques et les neurones d’horloge. En revanche et de façon inattendue, nous n’observons d’entraînement circadien que lorsque nous ré-exprimons Hiscl1 dans les seuls PRs Rh6. Nos résultats révèlent que les photorécepteurs interviennent dans l’entraînement à la fois comme photorécepteurs et comme interneurones, cibles d’input histaminergique, rappelant ainsi le double rôle des cellules ganglionnaires de la rétine exprimant la mélanopsine chez les mammifères (Alejevski et al. Nat Commun, in revision). / The rotation of the earth forces living organisms to adapt to its cyclic environment, in particular light and temperature changes. From unicellular organisms to humans, almost all species have evolved circadian clocks, which allow them to anticipate day-night transitions and use light as the most powerful synchronizing cue. In light-dark cycles, D. melanogaster flies display a bimodal locomotor activity with peaks around dawn and dusk. To perceive light, Drosophila has evolved a complex visual system, composed of compound eyes, ocelli and Hofbauer-Buchner eyelet. These organs contain photoreceptors (PRs) expressing six different light receptors named rhodopsins (Rh1 to Rh6). In addition, one rhodopsin (Rh7) is found in some of the clock neurons in the brain. Most of the clock cells also express another type of light receptor, Cryptochrome (Cry). Most studies about clock entrainment by light have focused on the Cry-dependent light input, which allows short light pulses to reset the brain clock. The present thesis focuses on the entrainment of the brain clock through rhodopsins. In photoreceptors, rhodopsins capture photons and activate a transduction cascade, where a key player is the phospholipase C (PLC) encoded by norpA. Mutants deficient for Cry and NorpA do not synchronize at low light intensity but still entrain with high light, indicating that an unknown NorpA-independent pathway is also used by the clock. Light induces a depolarization of the PRs, which release histamine as a neurotransmitter, but their role in circadian entrainment is unknown. Which type of rhodopsine-expressing photoreceptors are implicated? After the phototransduction cascade activation and the release of histamine from the photoreceptors, which downstream neurons expressing the histamine-gated chloride channels Ort and Hiscl1 (whose function has been studied in the visual behavior) are involved in the circadian entrainment? The first part of the thesis was to study the function of the 6 PR rhodopsins in circadian entrainment. I first contributed to studying the function of the specific photoreceptors in the NorpA-dependent pathway (Saint-Charles et al. J Comp Neurol 2016). Then, we generated genotypes having either none or only one of the six PR rhodopsins. Mutants with no Cry and none of the 6 PR rhodopsins could not synchronize with light-dark (LD) cycles (low light or high light). In low light, Rh1 and Rh6 were the main light input for entrainment. In high-light, each one of the 6 PR rhodopsins can provide entrainment, with Rh1, Rh5 and Rh6 being the most efficient (Alejevski et al., in prep).The second part of the work was to identify the neuronal pathways that connect the PRs to the brain circadian clock. Flies deficient for Cry and the two histamine receptors are circadianly blind, whereas Cry mutants having either Ort or Hiscl1 are able to entrain. Thus, each one of the two receptors supports circadian entrainment. Rescuing Ort or Hiscl1 in the clock cells could not restore entrainment, indicating that there is no direct histaminergic connection between PRs and clock neurons. Our rescue experiments revealed several pathways in otic lobes that rely on Ort-expressing interneurons to entrain the clock. In contrast and unexpectedly, we observed that the expression of Hiscl1 in PRs but not in interneurons was involved in circadian entrainment. In fact, only Hiscl1 expression in Rh6 PRs mediates entrainment. Our work thus reveals Rh6-expressing PRs as both photoreceptors and histamine-receiving interneurons in the rhodopsin-dependent entrainment pathway, which recalls the role of melanopsin-expressing retinal ganglion cells in the mammalian retina (Alejevski et al. Nat Commun, in revision).

La perception sensorielle dépend d'une interaction constante entre plusieurs zones corticales. Typiquement, pour chaque sens il y a une zone primaire qui reçoit directement des informations sensorielles du thalamus et une zone secondaire qui associe cette information avec des centres cognitifs plus élaborés (information descendante). Pourtant, les propriétés synaptiques et les microcircuits impliqués dans ces différents processus ne sont toujours pas élucidés. Nous savons que le récepteur cannabinoïde de type 1 (CB1) est exprimé à un plus grand niveau dans les cortex sensoriels secondaires. Ce récepteur est principalement exprimé par des cellules paniers inhibitrices qui expriment aussi le peptide cholecystokinin (CCK). En utilisant des enregistrements entre des paires d'IN CCK/CB1 et NP dans la couche 2/3 (C2/3) des centres visuels primaires (V1) et secondaires (V2) de souris adultes, nous avons demontré que dans le V1 les IN CCK projettent quasiment exclusivement dans leur propre couche, tandis que dans le V2 ils projettent aussi dans la couche 4 (C4). Malgré cette difference morphologique, ces IN avaient les mêmes signatures électrophysiologiques, suggérant qu'il s'agisse bien d'un type cellulaire homogène. En revanche, les connections synaptiques avec les NP étaient nettement plus petites et non fiable dans la C2/3 de V2. Cette différence disparut avec l'application d'un antagoniste de CB1, suggérant que ce récepteur médie une inhibition tonique qui est spécifique à une zone et couche corticale. Cette étude montre ainsi qu'il existe des microcircuits inhibiteurs particuliers dans les aires primaires et secondaires visuelles. / During sensory processing, the correct subjective representation and interpretation of the external world is accomplished by a constant bi-directional communication between primary and secondary sensory cortices. Yet, the specific microcircuit players involved in these distinct cortical areas are still poorly characterized. After finding that the cannabinoid receptor (CB1) is more widely expressed in secondary than in primary sensory areas, we asked whether the neurons expressing CB1 had different properties in the two areas. CB1 is mainly expressed in large inhibitory basket cells that target the soma of other neurons. Using whole-cell patch clamping in acute brain slices from adult mice, we found that in layer 2/3 of the primary visual area of mice (V1), CB1+ interneurons exerted strong and reliable inhibition onto pyramidal cells, in contrast with the small and unreliable inhibition in secondary visual area (V2). Interestingly, pharmacological blocking of CB1Rs in V2 led to a potentiation of inhibition, while in V1 this effect was not observed, suggesting that CB1 interneurons in V2 are ‘doped’ by tonically or constitutively activated receptors. Differences in CB1 mediated plasticity also support this hypothesis. In V2, CB1+ interneurons projected their axons both within their cortical layer and to deeper layers, while in V1 these projections were principally intralaminar. Strikingly, infra laminar connections in V2 shared synaptic characteristics with those of L2/3 in V1. This study therefore suggests that different visual areas exhibit differential CB1-mediated modulation of perisomatic inhibition onto layer 2/3 and 4 principal neurons.

Le suivi multi-objets, malgré les avancées récentes en détection d'objets, présente encore plusieurs difficultés spécifiques et reste ainsi une problématique difficile. Au cours de cette thèse nous proposons d'examiner l'emploi de représentations parcimonieuses au sein de méthodes de suivi multi-objets, dans le but d'améliorer les performances de ces dernières. La première contribution de cette thèse consiste à employer des représentations parcimonieuses collaboratives dans un système de suivi en ligne pour distinguer au mieux les cibles. Des représentations parcimonieuses structurées sont ensuite considérées pour s'adapter plus spécifiquement aux approches de suivi à fenêtre glissante. Une dernière contribution consiste à employer des dictionnaires denses, prenant en considération un grand nombre de positions non détectées au sein des images, de manière à être plus robuste vis-à-vis de la performance du détecteur d'objets employé. / Despite recent advances in object detection, multi-object tracking still raises some specific issues and therefore remains a challenging problem. In this thesis, we propose to investigate the use of sparse representations within multi-object tracking approaches in order to gain in performances. The first contribution of this thesis consists in designing an online tracking approach that takes advantage of collaborative sparse representations to better distinguish between the targets. Then, structured sparse representations are considered in order to be more suited to traking approaches based on a sliding window. In order to rely less on the object detector quality, we consider for the last contribution of this thesis to use dense dictionaries that are taking into account a large number of undetected locations inside each frame.

La localisation des objets dans l'espace est l'une des fonctions centrales du système visuel. Lorsqu'un observateur ou une cible se déplace, le mouvement de l’œil ou de l'objet peut être pris en compte pour calculer la position de l'objet à n'importe quel moment. Il a été démontré à plusieurs reprises que le mouvement visuel peut fortement influencer la position perçue d'un objet. Par exemple, la position d'un stimulus contenant une texture en mouvement (De Valois & De Valois, 1991; Ramachandran & Anstis, 1990), celle d'un flash présenté sur (Cavanagh & Anstis, 2013) ou à côté (Whitney & Cavanagh, 2000) d'une texture en mouvement, et même les positions d'apparition et de disparition d'objets en mouvement (Fröhlich, 1923) sont perçus comme étant déplacées dans le sens du mouvement. Dans le cadre de cette thèse, nous avons exploré la relation entre ces changements de position provoqués par le mouvement et différentes formes d'attention visuelle: 1) l'attention spatiale temporaire, 2) l'attention globale et locale, 3) l'attention spatiale maintenue, et 4) l'attention centrée sur les objets. Dans une première série d'expériences, nous avons étudié dans quelle mesure et de quelle manière l'attention module l'effet Fröhlich (i.e la position perçue du début du mouvement est déplacée dans le sens du mouvement). Dans les expériences 1 et 2, nous avons mesuré l'effet Fröhlich dans différentes conditions de d'indiçage et nous avons montré que les indices non valides ou tardifs entraînent des déplacements perceptifs plus importants. Dans l'expérience 3, nous avons comparé les déplacements provoqués par le mouvement lorsque les sujets portaient leur attention sur un ensemble d'objets en mouvement qui formaient un groupe à quand ils portaient leur attention à un seul stimulus parmi cet ensemble. Les résultats montrent que l'effet Fröhlich n'était présent que lorsque l'attention sélectionne un seul objet et qu'il disparaît lorsque le stimulus est perçu dans un contexte de groupe (global). Ainsi, ces résultats suggèrent que l'attention sélective est à la fois à l'origine de et module l'effet Fröhlich. Ayant établi que les délais temporels de l'attention augmentent les changements de la position provoqués par le mouvement, l'étude suivante était conçue pour explorer si la distribution spatiale de l'attention a le même effet. Dans cette étude, nous avons utilisé le « flash grab » - un changement de position illusoire aperçu quand une cible est brièvement présentée brièvement sur un fond en mouvement au moment de l'inversion du sens du mouvement (Cavanagh & Anstis, 2013). Les essais étaient regroupés en différents blocks au début desquels un indice indiquait la région de l'espace dans laquelle la cible était susceptible d'apparaître. Nos résultats mettent en évidence une diminution du flash-grab quand la distribution spatiale des cibles était limitée à une plage de 90° ou moins. Dans la dernière étude, nous nous sommes demandés si l'effet du mouvement sur la position perçue affecte l'objet dans son ensemble ou si il affecte les caractéristiques distinctes d'un même objet indépendamment les uns des autres. Pour cela nous avons utilisé le paradigme flash grab en présentant brièvement une forme sur un fond en mouvement au moment de l'inversion du sens du mouvement. Les résultats indiquent que les attributs de la cible orthogonaux au mouvement du fond étaient déplacés, alors que les attributs parallèles au mouvement restaient intacts. Ceci suggère que le mouvement interagit avec la position des attributs de l'objet (et que l'attention focale sélectionne) avant que ces attributs ne soient regroupés en un objet. En conclusion, nous avons utilisé une variété de manipulations attentionnelles à des changements de position provoqués par le mouvement pour étudier le lien entre l'amplitude de l'illusion et les caractéristiques attentionnelles utilisé. / Localizing objects in space is one of the central functions of the visual system. When an observer or a target is moving, the motion of the eye or the object can be taken into account to compute the current object locations. It has been shown many times that visual motion can strongly influence the perceived position of an object. For example, a stationary patch containing moving texture (De Valois & De Valois, 199; Ramachandran & Anstis, 1990), a flash presented on (Cavanagh & Anstis, 2013) or next to (Whitney & Cavanagh, 2000) a moving texture, and even the onset and offset positions of the moving targets (Fröhlich, 1923) are perceived as shifted in the direction of motion. In this thesis we explore the relationship between these motion-induced position shifts and visual attention in the following forms: 1) transient spatial attention, 2) global and local attention, 3) sustained spatial attention, and 4) object-based attention. In the first series of experiments we looked at whether and how attention modulates the shift in localization of motion onset (Fröhlich effect). In Experiments 1 and 2 we measured Fröhlich effect under different cueing conditions and established that invalid or late cues produced larger perceptual shifts. In Experiment 3 we compare the motion-induced shifts when the subjects attended to a set of moving stimuli as a group and when they attended to an orientation singleton. We showed that the Fröhlich effect was only present when the target was individuated and disappeared when the stimulus was perceived globally. Thus, the Fröhlich effect appeared to be both produced and modulated by focal attention. Having established that temporal delays of attention increase motion-induced position shifts, the next study explored if spatial distribution of attention has a similar effect. In this study we used flash grab - an illusory position shift seen when a target is briefly flashed on top of a moving background that abruptly changes direction (Cavanagh & Anstis, 2013). Trials were presented in blocks and before each block a cue indicated a range of possible target locations. We found that the flash grab was reduced if the spatial distribution of targets was limited to a range of 90° or less. The final study asked whether motion shifts the perceived position of an object as a whole or if separate features of a single object are shifted independently. To test this we used the flash grab paradigm and briefly presented a shape on top of a moving background at the moment it changed direction. The results showed that the features of the target that were orthogonal to the background motion were shifted, whereas the features parallel to the motion were intact. This suggests that motion interacts with the position of the object's features (and focal attention selects them) before they are bound together into an object. In conclusion, we applied a variety of attentional manipulations to motion-induced position shifts, and examined the link between the strength of the illusion and the characteristics of attention used in a particular task. We found that 1) motion-induced position shifts require focused attention and the possibility to track an individual motion trajectory; 2) allowing attention to be allocated more efficiently in space reduces the illusion; and 3) motion-induced shifts operate on the feature-based and not object-based level.

Le claustrum est une structure télencéphalique sous-corticale présente chez tous les mammifères. Il est réciproquement interconnecté avec tout le cortex cérébral. Le claustrum serait impliqué dans la synchronisation d’oscillations corticales et le maintien de l’attention. Les projections corticales sensorielles au claustrum de la souris forment des bandes longitudinales dédiées à chaque modalité sensorielle, qui peuvent également se chevaucher. Actuellement, il n'y a aucune étude de la morphologie des axones des projections corticales au claustrum. Les paramètres quantitatifs morphométriques des axones uniques permettent de comprendre comment l’information est distribuée à l’intérieur d’une structure. Pour visualiser les axones de la projection visuelle au claustrum, des injections iontophorétiques du traceur neuronal antérograde, la leucoagglutinine Phaseolus vulgaris (PHA-L) ont été réalisées dans le cortex visuel de souris adultes C57BL/6J. La révélation immunohistochimique du PHA-L a été réalisée pour reconstruire les axones individuels des projections des cortex visuels au claustrum en utilisant Neurolucida 360 (MBF Biosciences). Ces projections ont été montrées dans la région centrale le long de l’axe dorso-ventral du claustrum ipsi- et controlatéral. Il y a trois types de morphologie des axones : certains parcourent toute la longueur du claustrum sans ramification, d’autres sont longs et branchés, et d’autres sont courts. Les arborisations locales pourraient suggérer des modules plus petits au sein de l'organisation longitudinale du claustrum. Certaines collatérales de l'axone sortent du domaine visuel central pour se ramifier dans des domaines des autres modalités sensorielles. La projection du cortex visuel au claustrum est ainsi constituée d’axones dont la morphologie est peu diversifiée. Des axones individuels acheminent l’information sur toute l’étendue rostro-caudale du claustrum. La bifurcation des axones suggère que l’information visuelle peut être acheminée vers des territoires de d’autres modalités sensorielles dans le claustrum. La distribution des varicosités suggère que les contacts synaptiques s’établissent aléatoirement tout au long du trajet des axones. / The claustrum is a subcortical telencephalic structure present in all mammals. It is widely and reciprocally interconnected with the entire cerebral cortex. It has been suggested to be involved in the synchronization of cortical oscillations and in attention. The claustrum in mice exhibits a clear dorsoventral organization of longitudinal bands dedicated to different sensory cortical projections, that can also overlap. Presently, there are no studies of the cortical projections to the claustrum at the single axon level. Single axon quantitative morphometric parameters help understanding how information is distributed within a structure and how it interacts with the entire brain. To reveal axons of the visual cortex projection to the claustrum, iontophoretic injections of the anterograde neuronal tracer Phaseolus vulgaris leucoagglutinin (PHA-L) were performed in the visual cortex of adult C57BL/6J mice. Individual axons of the projections from the visual cortices to the claustrum were reconstructed using Neurolucida 360 (MBF Biosciences). These projections were shown in central region of the dorsoventral axis in the ipsi- and contralateral claustra. There were three morphological types of axon: some traveled all the length of the claustrum without significant branching, some were long and branched, and others were short. Local arborizations might suggest smaller modules within the longitudinal organization of the claustrum. Some collaterals of the main axon exit the central visual domain to branch into other sensory modalities. The visual projection to the claustrum is formed by poorly diversified axon regarding to their morphology. Individual axons route the information through all the rostro-caudal length of the claustrum. Axonal bifurcations suggest that visual information can be directed to other territories associated to other sensory modalities. The varicosity distribution suggest that synapses are established randomly.

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Les études rapportant la présence de comportements d'orientation visuelle suite à la stimulation du champ hémianopsique de sujets hémisphérectomisés ont accentué le débat sur les mécanismes neuronaux de la vision résiduelle. Contrairement au primate déstrié, chez qui la lésion est restreinte au cortex visuel primaire (Vl), les aires corticales extrastriées ipsilésionelles ne peuvent être invoquées comme responsables des fonctions résiduelles chez le sujet hémisphérectomisé. Ainsi, l'étendue et la nature des comportements visuels dans le champ aveugle de sujets hémisphérectomisés doivent dépendre de l'état des voies neuronales sous-corticales échappant aux effets dégénératifs de la lésion. Des études récentes mettent en doute les capacités visuelles de sujets hémisphérectomisés. En effet, en utilisant des méthodes contrôlant plus adéquatement la diffusion de lumière intra- et extraoculaire, on rapporte l'incapacité de ces patients à générer des saccades réflexives en réponse à la stimulation visuelle du champ hémianopsique. Les résultats comportementaux négatifs mettent en doute l'intégrité anatomique du système visuel sous-cortical de ces sujets. De façon à évaluer le potentiel fonctionnel des structures pouvant être à la base de la vision résiduelle suite à une hémisphérectomie, nous avons investigué l'état anatomique de 5 structures sous-corticales chez le singe vert (Cercopithecus Aethipos Sabeus) ayant subi une hémisphérectomie péri-natale. En premier lieu, nos résultats démontrent que la voie rétino-géniculo-striée dégénère massivement suite à l'ablation corticale. La presque totalité des cellules de projection du corps genouillé latéral (CGL) dégénère suite à la lésion tandis que près de 80% des cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR) de type P0 meurent en raison de la perte de leur unique cible synaptique. Malgré cette forte dégénérescence, nous notons la présence d'une population résiduelle d'interneurones et de terminaux rétiniens dans les couches parvo- et magnocellulaires du CGL. Deuxièmement, nos études ont démontré la remarquable préservation de la voie rétino-tectale. Le colliculus supérieur (CS) ipsilatéral à la lésion, malgré une perte neuronale moyenne de l'ordre de 29,9%, conserve une activité métabolique et une densité cellulaire comparables à celles observées dans le CS controlésionnel. De plus, la distribution de terminaisons rétiniennes dans les couches superficielles du CS est similaire à celle d'un singe normal. Nos résultats démontrent aussi la présence d'une distribution nonnale de cellules ganglionnaires rétiniennes se projetant au CS, à savoir les CGR de types Pa et Py. Deux structures sous-corticales reliées au CS et pouvant jouer un rôle dans la vision résiduelle sont peu affectées par la lésion. En effet, le noyau prégéniculé (PGN) subit une faible atrophie en réponse à l'ablation corticale tandis que la surface marquée de terminaux rétiniens diminue de 18.5%. La subtantia nigra (SN), structure impliquée dans la récupération de comportements visuels suite à une lésion corticale massive chez le chat, ne semble pas affectée par la lésion, tant au niveau du nombre de cellules qu'au niveau de l'activité métabolique. Nos résultats suggèrent deux interprétations à la lumière des résultats comportementaux contradictoires: 1) le système visuel sous-cortical rétino-tectal pourrait être à la base des comportements visuels résiduels observés chez le primate hémisphérectomisé 2) malgré un système rétino-tectal conservant des capacités de traitement du signal visuel, l'apport des aires corticales extrastriées est nécessaire à l'expression de comportements visuels résiduels.

La présente recherche porte sur l'analyse des relations pouvant exister entre l'activité exploratoire visuelle, quatre (4) opérations intellectuelles définies par D'Hainaut A 1980) et certaines structures filmiques spécifiques que Jacquinot (1979) appelle "syntagmes". Nous y avons également réalisé une étude comparative entre certaines formes d'organisation d'images statiques et des séquences filmiques qui leur correspondent. Les images statiques et les séquences furent extraites du film intitulé "La feuille verte". Ce film fut produit par l'Office national du film en 1954. Finalement, nous avons décrit de façon schématique l'influence de chacun des formats de présentation, de même que celle de chacun des syntagmes filmiques et statiques, sur l'activité oculaire de nos sujets. Il en a découlé huit (8) modèles ou prototypes de stratégie visuelle. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2016