Cette recherche analyse les effets de la durée de présentation des stimuli dans la reconnaissance d'expressions faciales émotionnelles ressenties. A partir d'un matériel vidéoscopique, une première étude utilise des extraits dynamiques alors qu'une seconde étude utilise des extraits statiques. Pour chacune des études, de courts extraits vidéoscopiques d'une durée de 1 seconde, 5 secondes et 10 secondes sont présentés à 3 groupes de sujets composés chacun de 20 étudiants et 20 étudiantes de niveau universitaire. Dans les deux études, les sujets ont 10 secondes pour effectuer l'identification de l'émotion représentée parmi 6 choix possibles: joie, peur, surprise, colère, tristesse et dégoût. Les résultats de l'étude dynamique indiquent une augmentation significative de la performance en fonction de la durée de présentation des stimuli, alors qu'aucune augmentation significative n'est observée dans le cas de l'étude statique.

Le but de la présente étude consiste à vérifier, avec la technique de l'habituation visuelle, si les nourrissons de trois mois ont la capacité de reconnaître le visage filmé de leur père, dans la condition où ce dernier est comparé au visage d’un étranger. L’échantillon est composés de 24 enfants, âgés de 93 jours en moyenne. Selon les analyses effectuées, il est démontré que les nourrissons de trois mois ont des comportements différents envers le visage de leur père comparativement à celui de l'étranger, mais uniquement selon certaines variables. Les résultats suggèrent que l’ordre de présentation ainsi que le sexe de l'enfant influencent grandement la capacité du nourrisson de trois mois à distinguer le visage de son père.

L'objectif de ces travaux est d'établir les bases servant à l'élaboration d'un modèle de jugement des expressions faciales dynamiques. Se basant sur des données présentées par Kahneman et ses collègues (1993) qui montrent que les jugements complexes d'épisodes temporels sont fonction de l'intensité maximale d'une série et de l'intensité de son dernier élément, une première étude démontre l'importance de ces paramètres dans l'évaluation de la hauteur moyenne d'une séquence de rectangles dont la hauteur varie en fonction du temps. Cette étude montre aussi que la hauteur moyenne des rectangles en influence l'évaluation. La seconde étude a pour but de déterminer si les mêmes paramètres sont impliqués dans le jugement d'expressions faciales dynamiques. Les résultats montrent que l'intensité maximale, l'intensité finale ainsi que l'intensité moyenne influencent le jugement de l'intensité et de la valence. Il est suggéré d'ajouter la moyenne globale aux paramètres pouvant influencer le jugement d'épisodes temporels dans le modèle présenté par Kahneman et ses collègues. Nous considérons donc qu'il s'agit d'un point de départ pour l'élaboration d'un modèle de traitement des expressions faciales dynamiques.

Identifier correctement, indistinctement de la culture, de l'ethnicité, du contexte, du genre et de la classe sociale, les émotions d'autrui à partir d'une analyse de leurs expressions faciales, c'est ce qu'offrent, en principe, les systèmes de reconnaissance des émotions (SRÉ). En prétendant à un universalisme dans l'expression ainsi que dans la reconnaissance des émotions, nous tenterons de démontrer que les SRÉ présentent des risques non-négligeables de causer des torts importants à certains individus, en plus de viser, dans certains contextes, des groupes sociaux spécifiques. S'appuyant sur un vaste champ de connaissances multidisciplinaires - qui inclut la philosophie, la psychologie, l'informatique et l'anthropologie - ce projet de recherche vise à identifier les limites actuelles des SRÉ ainsi que les principaux risques que leur utilisation engendre, dans l'objectif de produire une analyse claire et rigoureuse de l'utilisation des SRÉ ainsi que de leur participation à une plus grande justice sociale. Mettant de l'avant les limites techniques, nous réfutons, d'une part, l'idée selon laquelle les SRÉ sont en mesure de prouver le lien de causalité entre des émotions spécifiques et des expressions faciales spécifiques. Nous appuyons notre argument par des preuves prouvant l'incapacité des SRÉ à distinguer les expressions faciales d'émotions des expressions faciales en tant que signaux de communication. D'autre part, en raison des limites contextuelles et culturelles des SRÉ actuels, nous réfutons l'idée selon laquelle les SRÉ sont en mesure de reconnaître, à performance égale, les émotions des individus, indistinctement de leur culture, ethnicité, genre et classe sociale. Notre analyse éthique démontre que les risques sont considérablement plus nombreux et plus importants que les bénéfices que l'on pourrait tirer d'une utilisation des SRÉ. Toutefois, nous avons séparé un type précis de SRÉ, dont l'utilisation se limite au domaine du care, et qui démontre un potentiel remarquable pour participer activement à la justice sociale, non seulement en se conformant aux exigences minimales, mais en répondant aussi au critère de bienfaisance. Si, actuellement, les SRÉ posent des risques importants, il est toutefois possible de considérer la possibilité que certains types spécifiques participent à la justice sociale et apportent une aide ainsi qu'un support émotionnel et psychologique à certains membres de la société. / Emotion recognition systems (ERS) offer the ability to identify the emotions of others, based on an analysis of their facial expressions and regardless of culture, ethnicity, context, gender or social class. By claiming universalism in the expression as well as in the recognition of emotions, we believe that ERS present significant risks of causing great harm to some individuals, in addition to targeting, in some contexts, specific social groups. Drawing on a wide range of multidisciplinary knowledge - including philosophy, psychology, computer science and anthropology - this research project aims to identify the current limitations of ERS and the main risks that their use brings, with the goal of providing a clear and robust analysis of the use of ERS and their contribution to greater social justice. Pointing to technical limitations, we refute, on the one hand, the idea that ERS are able to prove the causal link between specific emotions and specific facial expressions. We support our argument with evidence of the inability of ERS to distinguish facial expressions of emotions from facial expressions as communication signals. On the other hand, due to the contextual and cultural limitations of current ERS, we refute the idea that ERS are able to recognise, with equal performance, the emotions of individuals, regardless of their culture, ethnicity, gender and social class. Our ethical analysis shows that the risks are considerably more numerous and important than the benefits that could be derived from using ERS. However, we have separated out a specific type of ERS, whose use is limited to the field of care, and which shows a remarkable potential to actively participate in social justice, not only by complying with the minimum requirements, but also by meeting the criterion of beneficence. While ERS currently pose significant risks, it is possible to consider the potential for specific types to participate in social justice and provide emotional and psychological support and assistance to certain members of society.

Les stimuli naturels projetés sur nos rétines nous fournissent de l’information visuelle riche. Cette information varie le long de propriétés de « bas niveau » telles que la luminance, le contraste, et les fréquences spatiales. Alors qu’une partie de cette information atteint notre conscience, une autre partie est traitée dans le cerveau sans que nous en soyons conscients. Les propriétés de l’information influençant l’activité cérébrale et le comportement de manière consciente versus non-consciente demeurent toutefois peu connues. Cette question a été examinée dans les deux derniers articles de la présente thèse, en exploitant les techniques psychophysiques développées dans les deux premiers articles. Le premier article présente la boîte à outils SHINE (spectrum, histogram, and intensity normalization and equalization), développée afin de permettre le contrôle des propriétés de bas niveau de l'image dans MATLAB. Le deuxième article décrit et valide la technique dite des bulles fréquentielles, qui a été utilisée tout au long des études de cette thèse pour révéler les fréquences spatiales utilisées dans diverses tâches de perception des visages. Cette technique offre les avantages d’une haute résolution au niveau des fréquences spatiales ainsi que d’un faible biais expérimental. Le troisième et le quatrième article portent sur le traitement des fréquences spatiales en fonction de la conscience. Dans le premier cas, la méthode des bulles fréquentielles a été utilisée avec l'amorçage par répétition masquée dans le but d’identifier les fréquences spatiales corrélées avec les réponses comportementales des observateurs lors de la perception du genre de visages présentés de façon consciente versus non-consciente. Les résultats montrent que les mêmes fréquences spatiales influencent de façon significative les temps de réponse dans les deux conditions de conscience, mais dans des sens opposés. Dans le dernier article, la méthode des bulles fréquentielles a été combinée à des enregistrements intracrâniens et au Continuous Flash Suppression (Tsuchiya & Koch, 2005), dans le but de cartographier les fréquences spatiales qui modulent l'activation de structures spécifiques du cerveau (l'insula et l'amygdale) lors de la perception consciente versus non-consciente des expressions faciales émotionnelles. Dans les deux régions, les résultats montrent que la perception non-consciente s'effectue plus rapidement et s’appuie davantage sur les basses fréquences spatiales que la perception consciente. La contribution de cette thèse est donc double. D’une part, des contributions méthodologiques à la recherche en perception visuelle sont apportées par l'introduction de la boîte à outils SHINE ainsi que de la technique des bulles fréquentielles. D’autre part, des indications sur les « corrélats de la conscience » sont fournies à l’aide de deux approches différentes. / Natural stimuli impinging on our retinas provide us with a wealth of visual information. This information varies along “low-level” features, such as luminance, contrast, and spatial frequency (SF). Whereas some of this information reaches our awareness, some of it is processed in the brain without us ever becoming aware of it (i.e., non-consciously). A remaining question is precisely which SFs influence brain activation and behavior consciously vs. non-consciously. The aim of this thesis was to address this question using state-of the-art psychophysical techniques. The first article introduces the SHINE (spectrum, histogram, and intensity normalization and equalization) toolbox for controlling low-level image properties in MATLAB. The second article describes and validates the SF Bubbles technique, which was used throughout the studies in this thesis to map SF tuning for various face perception tasks with a high SF resolution and low experimental bias. The third and fourth articles focus on SF processing as a function of awareness. In the former, SF Bubbles was employed together with repetition priming and masking to investigate which SFs are correlated with observers’ behavioral responses during conscious vs. non-conscious face-gender perception. The results show that the same SFs significantly influenced response times in both prime awareness conditions but, surprisingly, in opposite ways. In the latter, SF Bubbles was combined with intracranial recordings from awake human patients and Continuous Flash Suppression (Tsuchiya & Koch, 2005). This allowed us to map the SFs that modulate activation in specific brain structures (the insula and the amygdala) during the conscious vs. non-conscious perception of emotional facial expressions. The results for both regions demonstrate that non-conscious perception relied on low SFs more and was faster than conscious perception. The contribution made in this thesis is thus two-fold: methodological contributions to visual perception research are made by introducing the SHINE toolbox and the SF Bubbles technique, and insights into the “informational correlates” of consciousness are provided from two different angles.

Vision et Emotion sont deux fonctions adaptatives majeures dont les interactions ont été largement évaluées. Il est aussi reconnu que les performances visuelles déclinent fortement au fur et à mesure que les stimulations s'éloignent du centre du champ visuel. De ce fait, les études s'intéressant au traitement des informations visuelles émotionnelles ont systématiquement présenté ces stimulations en vision centrale (VC) mais jamais de manière excentrée, en vision périphérique (VP). Ce travail a pour objectif général d'explorer les réponses induites par des stimulations émotionnelles présentées en VP, aux niveaux comportemental et cérébral, grâce à la technique des potentiels évoqués (PE). Le caractère saillant de l'information émotionnelle, par sa capacité à capter préférentiellement les ressources attentionnelles, devrait : d'une part, optimiser la réactivité de la VP ; d'autre part, faciliter la rééducation de pathologies de la VC (scotomes centraux), dans la mesure où, lors de ces pathologies, seules les ressources de la VP demeurent disponibles.<br />En premier lieu, nous avons voulu explorer la capacité de la VP à traiter des images de scènes naturelles dont certaines contiennent des informations émotionnelles. Nous avons notamment observé pour la première fois l'existence de composantes électrophysiologiques évoquées par la VP. De plus, nous avons pu constater que le contenu émotionnel des images module les performances comportementales des participants ainsi que leur activité cérébrale, comme classiquement décrit en VC. Ces résultats plaident en faveur d'une différentiation précoce des informations visuelles présentées en VP selon leur nature affective et permet d'envisager leur utilisation dans le cadre de la rééducation neurovisuelle.<br />En deuxième lieu, et ayant à l'esprit les possibilités de rééducation neurovisuelle, nous avons cherché les stimulations susceptibles de mobiliser au mieux les ressources visuelles, pour ensuite les associer, en VP, à des informations émotionnelles. En conséquence, nous nous sommes intéressés au traitement de visages émotionnels (peur, neutre, joie) en VP car ils constituent, du fait de leur rôle dans les interactions sociales, des stimulations visuelles particulièrement saillantes. Cette étude a permis de montrer que les visages sont traités en VP et que leur expression émotionnelle a un impact au niveau comportemental et électrophysiologique. En particulier, les réponses des participants sont plus rapides et les composantes évoquées sont plus amples lorsque des visages de peur et de joie sont présentés en VP par rapport à des visages neutres.<br />Enfin, certaines études suggèrent une amélioration des performances de la VP lorsque des stimuli sont présentés en mouvement. De ce fait, la saillance des visages en VP pourrait être renforcée par le caractère dynamique de leur expression émotionnelle. Dans une troisième expérience, nous avons donc présenté des visages statiques et des visages animés, neutres et émotionnels, en VC et en VP. Les résultats obtenus confirment les données de la seconde expérience mais ne permettent pas d'attribuer un avantage spécifique à la composante dynamique des visages présentés, qu'ils soient émotionnels ou neutres.<br />A titre prospectif, nous avons présenté, à des patients atteints de scotomes centraux, des visages émotionnels et neutres. Les résultats comportementaux permettent de mettre en évidence que, chez ces patients, les visages émotionnels sont mieux traités que les neutres en VP. Les expressions faciales émotionnelles pourraient donc s'avérer des stimuli particulièrement adaptés dans le cadre de l'amélioration des ressources de la VP.<br />En conclusion, ce travail apporte des données comportementales et électrophysiologiques inédites sur le codage de l'information émotionnelle en VP et ouvre des perspectives encourageantes sur l'utilisation de la saillance émotionnelle dans la rééducation des déficits de la vision centrale.

Les stimuli naturels projetés sur nos rétines nous fournissent de l’information visuelle riche. Cette information varie le long de propriétés de « bas niveau » telles que la luminance, le contraste, et les fréquences spatiales. Alors qu’une partie de cette information atteint notre conscience, une autre partie est traitée dans le cerveau sans que nous en soyons conscients. Les propriétés de l’information influençant l’activité cérébrale et le comportement de manière consciente versus non-consciente demeurent toutefois peu connues. Cette question a été examinée dans les deux derniers articles de la présente thèse, en exploitant les techniques psychophysiques développées dans les deux premiers articles. Le premier article présente la boîte à outils SHINE (spectrum, histogram, and intensity normalization and equalization), développée afin de permettre le contrôle des propriétés de bas niveau de l'image dans MATLAB. Le deuxième article décrit et valide la technique dite des bulles fréquentielles, qui a été utilisée tout au long des études de cette thèse pour révéler les fréquences spatiales utilisées dans diverses tâches de perception des visages. Cette technique offre les avantages d’une haute résolution au niveau des fréquences spatiales ainsi que d’un faible biais expérimental. Le troisième et le quatrième article portent sur le traitement des fréquences spatiales en fonction de la conscience. Dans le premier cas, la méthode des bulles fréquentielles a été utilisée avec l'amorçage par répétition masquée dans le but d’identifier les fréquences spatiales corrélées avec les réponses comportementales des observateurs lors de la perception du genre de visages présentés de façon consciente versus non-consciente. Les résultats montrent que les mêmes fréquences spatiales influencent de façon significative les temps de réponse dans les deux conditions de conscience, mais dans des sens opposés. Dans le dernier article, la méthode des bulles fréquentielles a été combinée à des enregistrements intracrâniens et au Continuous Flash Suppression (Tsuchiya & Koch, 2005), dans le but de cartographier les fréquences spatiales qui modulent l'activation de structures spécifiques du cerveau (l'insula et l'amygdale) lors de la perception consciente versus non-consciente des expressions faciales émotionnelles. Dans les deux régions, les résultats montrent que la perception non-consciente s'effectue plus rapidement et s’appuie davantage sur les basses fréquences spatiales que la perception consciente. La contribution de cette thèse est donc double. D’une part, des contributions méthodologiques à la recherche en perception visuelle sont apportées par l'introduction de la boîte à outils SHINE ainsi que de la technique des bulles fréquentielles. D’autre part, des indications sur les « corrélats de la conscience » sont fournies à l’aide de deux approches différentes. / Natural stimuli impinging on our retinas provide us with a wealth of visual information. This information varies along “low-level” features, such as luminance, contrast, and spatial frequency (SF). Whereas some of this information reaches our awareness, some of it is processed in the brain without us ever becoming aware of it (i.e., non-consciously). A remaining question is precisely which SFs influence brain activation and behavior consciously vs. non-consciously. The aim of this thesis was to address this question using state-of the-art psychophysical techniques. The first article introduces the SHINE (spectrum, histogram, and intensity normalization and equalization) toolbox for controlling low-level image properties in MATLAB. The second article describes and validates the SF Bubbles technique, which was used throughout the studies in this thesis to map SF tuning for various face perception tasks with a high SF resolution and low experimental bias. The third and fourth articles focus on SF processing as a function of awareness. In the former, SF Bubbles was employed together with repetition priming and masking to investigate which SFs are correlated with observers’ behavioral responses during conscious vs. non-conscious face-gender perception. The results show that the same SFs significantly influenced response times in both prime awareness conditions but, surprisingly, in opposite ways. In the latter, SF Bubbles was combined with intracranial recordings from awake human patients and Continuous Flash Suppression (Tsuchiya & Koch, 2005). This allowed us to map the SFs that modulate activation in specific brain structures (the insula and the amygdala) during the conscious vs. non-conscious perception of emotional facial expressions. The results for both regions demonstrate that non-conscious perception relied on low SFs more and was faster than conscious perception. The contribution made in this thesis is thus two-fold: methodological contributions to visual perception research are made by introducing the SHINE toolbox and the SF Bubbles technique, and insights into the “informational correlates” of consciousness are provided from two different angles.

Ma thèse porte sur une dimension fondamentale de la structure des groupes sociaux : la hiérarchie. Chez l'être humain, les hiérarchies sociales régissent en profondeur les interactions. Pour naviguer avec succès dans son environnement, il doit être en mesure de repérer précisément les positions hiérarchiques des autres membres de son groupe. Ce travail de thèse vise à caractériser certains mécanismes neuronaux, comportementaux et physiologiques impliqués dans l'analyse d'un indice hiérarchique. Pour préciser la nature du traitement de la hiérarchie, j'ai exploré son influence sur différentes étapes de la perception des visages. Je me suis tout d'abord intéressée au décours temporel du traitement neuronal des visages dans un contexte hiérarchique. Deux études menées en électroencéphalographie m'ont permis d'identifier les potentiels neuronaux et les composants oscillatoires évoqués par la perception de visages associés soit, à un rang hiérarchique établi à l'issue d'une compétition, soit à un statut social induit par la profession. Une étude réalisée ensuite en oculométrie avait pour but de capturer l'influence de la hiérarchie sur des mécanismes fins du contrôle de l'attention visuelle. J'ai étudié à la fois l'exploration visuelle de classements hiérarchiques incluant le participant, et celle de visages associés à des rangs hiérarchiques différents. Enfin, j'ai tenté de déterminer si un signal ou une situation d'asymétrie hiérarchique véhicule une valence émotionnelle et motivationnelle non neutre susceptible d'induire des variations de certains paramètres physiologiques, comme le rythme cardiaque ou la réponse électrodermale / Hierarchy is a key organizational feature of social groups. In order to successfully navigate their social environment, humans must precisely read the hierarchical position of other during social interaction. This present thesis intends to characterize the neural correlates as well as the early physiological and behavioral mechanisms involved in the processing of social rank. The influence of hierarchy was mainly investigated in the context of face perception. To begin, my focus was on the time course of neuronal processing of faces embedded in a hierarchical context. Using eletroencephalography in two studies, it has been possible to identify evoked neuronal potentials and oscillatory components in response to faces varying in hierarchical rank, established through competition or social status induced by profession. The next study used eye-tracking methodology to explore the influence of hierarchy on the subtle mechanisms of visual attention control. I aimed at characterizing the visual scanning pattern of hierarchical rankings (during a competition) and of faces associated with different hierarchical ranks. Finally, I tried to determine if a hierarchical signal or a social asymmetrical situation conveyed an emotional/motivational valence. During face perception and a minimal social interaction, I examined if this particular dimension of hierarchy generated variations of physiological activity, such as heart rate and skin conductance response

L'insensibilité émotionnelle a été associée aux difficultés interpersonnelles, Cependant, cette association reste incertaine étant donné du rôle potentiellement confondant des conduites agressives. La capacité à décoder des émotions faciales peut entrainer des réponses inadaptées aux situations sociales. Cette capacité, aussi associée à l'insensibilité émotionnelle et aux difficultés interpersonnelles, pourrait moduler le lien entre ces deux dimensions. Notre étude tente d'évaluer l'association entre l’insensibilité émotionnelle et les difficultés interpersonnelles en contrôlant les conduites agressives et de vérifier le rôle modérateur de la capacité à décoder les émotions faciales. Les mesures retenues ont été collectées en première année du primaire dans le cadre de l'Étude des Jumeaux Nouveau-Nés du Québec. Deux aspects des difficultés interpersonnelles, évalués par les pairs, ont été considérés : le rejet et la victimisation par les pairs. On observe que l’insensibilité émotionnelle prédit le rejet, mais pas la victimisation par les pairs, et ce, même lorsque l’agressivité est prise en compte. Ceci montre l’importance des traits d’insensibilité émotionnelle comme prédicteurs du rejet par les pairs. En parallèle, la covariance entre ces traits et l’agressivité est importante et seule la notion d’agressivité prédit la victimisation. L’insensibilité émotionnelle et la capacité à reconnaître les émotions sont associées de façon unique au rejet et l’interaction entre ces deux variables n’est pas significative. Ces résultats permettent de comprendre la nécessité de distinguer le rôle que joue l’insensibilité face au rejet et face à la victimisation car ces deux expériences différentes ne sont pas prédites par les mêmes traits de l’enfant. / Callous-unemotional traits have been associated with interpersonal difficulties, however, this association remains uncertain given the potentially confusing role of aggressive behavior. The ability to decode facial emotions can lead to inappropriate responses to social situations. This ability, also associated with callous-unemotional traits and interpersonal difficulties, could modulate the link between these two dimensions. Our study attempts to evaluate the association between callous-unemotional traits and interpersonal difficulties by controlling aggressive behaviors and to verify the moderating role of the ability to decode facial emotions. The measures selected were collected in the first year of elementary school as part of the Quebec Newborns Twins Study. Two aspects of interpersonal difficulties, peerreviewed, were considered: peer rejection and victimization. We observed that callous-unemotional traits predict rejection but not peer victimization, even after controlling for aggression, which shows the importance of the characteristics of insensibility in predicting peer rejection. In parallel, the covariance between these traits and aggression is important and only the notion of aggression predicts victimization. Callous-unemotional traits and the ability to recognize emotions are uniquely associated with rejection and the interaction between these two variables is not significant. These results make it possible to realize it is necessary to distinguish between the role that insensibility plays in rejection and in victimization because these two different experiences are not predicted by the same traits of the child.

Cette recherche s'intéresse à la représentation mentale et à la catégorisation des expressions faciales émotionnelles. Deux groupes d'études sont présentés. Le premier groupe utilise une méthodologie traditionnelle de l'étude des expressions faciales émotionnelles alors que le deuxième groupe utilise les modèles multidimensionnels de la catégorisation comme base théorique et méthodologique. Les tâches visent à mesurer la représentation mentale (jugement de typicalité et de similarité) et les processus de catégorisation (discrimination et vérification perceptuelle). Il ressort des résultats que la représentation mentale des expressions faciales est structurée de façon hiérarchique et que cette structure influence la performance (latences de réponse et précision). La conclusion est que la catégorisation expressions faciales émotionnelles suit les même principes généraux de catégorisation que d'autres stimuli visuels. L'apport des modèles multidimensionnels à la compréhension de la catégorisation des expressions faciales est discuté.