Cette thèse se situe dans le domaine des sciences cognitives et se focalise sur les yeux en tant qu'objet de perception visuelle. Le regard reflète ce que l'autre voit, ce sur quoi il porte son attention, avec quoi ou qui il agit ou communique. Dans ce sens, les informations directionnelles qui émanent du regard d'autrui sont capitales pour l'observateur, car celui-ci peut ainsi déterminer si l'objet d'attention est intéressant ou dangereux pour lui-même. Après avoir décrit la particularité des ascpects morphologique du regard humain et les mécanismes de bas niveau qui peuvent coder la direction de celui-ci, l'introduction théorique passe brièvement en revue les aspects phylogénétiques et dévelopementales de la capacité à détecter, à suivre et à interpréter un regard. Les études en neurophysiologie cellulaire et en imagerie cérébrale fonctionnelle ont permis de déterminer que la perception du regard repose sur un réseau anatomique largement distribué. Les propriétés comportementales du déplacement automatique de l'attention par le regard sont discutées en profondeur et mettent en évidence que le regard est un indicateur directionnel particulièrement puissant. Quel est le décours temporel de cette orientation particulière de l'attention ? Telle est la question centrale de la partie expérimentale de cette thèse, à laquelle nous avons tenté de répondre en utilisant la technique des potentiels évoqués. Dans une première expérience, nous avons mis en évidence que l'attention déclenchée par la perception du regard intervient à un niveau précoce du traitement de l'information visuelle. En effet, nous observons non seulement des effets comportementaux de l'attention déplacée par le regard, mais nos résultats électrophysiologiques révèlent que ces effets attentionnelles se manifestent à un niveau très précoce du traitement senoriel de l'information visuelle. Cette modulation possède la particularité de s'exprimer par des effets d'amplitude et de latence. La deuxième étude montre que ces effets sensorielles précoces s'obtiennent également par un regard statique. De plus cette étude spécifie, grâce à l'utilisation d'une condition neutre, que l'attention déplacée par la direction du regard agit par facilitation du traitement de l'information visuelle. Dans la troisième étude nous avons examiné le début exact de ces effets attentionnels. En stimulant le champ visuel supérieur et inférieur, nous avons mis en évidence la composante C1, qui se manifeste entre 40-et 60 ms post-stimulus. Elle représente le premier volet afférent de l'activité visuel au niveau du cortex visuel primaire. Les résultats ne montrent pas d'effets attentionnels sur cette composante. En conclusion nos études ont permis de mettre en évidence le décours temporel du déplacement de l'attention déclenchée par la perception du regard. Le déplacement attentionnel qui découle de la perception du regard dynamique ou statique module l'activité visuelle après la première étape de traitement sensoriel dans le cortex visuel primaire en facilitant celui-ci. Le regard est donc un indicateur attentionnel particulièrement puissant.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

*L'association d'une lésion préfrontale médiale et cingulaire antérieure bilatérales, avec une lésion insulaire pourrait être le facteur déterminant du syndrome d 'asymbolie à la douleur chez nos malades. *L'absence de P300 somesthésique sur le scalp (malgré un comptage correct),pourrait être déterminée par des lésions des générateurs et des groupes" antécédents" et "gâchettes". *Cette absence tend à démontrer que I'asymbolie à la douleur représente vraisemblablement une indifférence affective, non seulement à la douleur, mais aussi à la stimulation non douloureuse. *ll est tout à fait souhaitable d' étudier de nouveaux cas pour vérifier ces données. *Les futures recherches électrophysiologiques sur l'asymbolie à la douleur devront tenir compte des potentiels évoqués cognitifs dans les trois modalités (auditive,visuelle et somesthésique ) afin d'observer si I'asymbolie à la douleur est une atteinte plurisensorielle ou non.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L’autisme est caractérisé par des difficultés majeures de la socialisation. Ces perturbations ont été mises en lien avec des déficits de perception des stimuli sociaux (voix, visages) chez des adultes avec autisme. L’objectif de ce travail est d’étudier la réponse électrophysiologique de la voix humaine au cours du développement dans l’autisme en comparaison au développement normal. Une réponse positive, spécifique à la voix, localisée au niveau fronto-temporal (Fronto-Temporal Positivity to Voice : FTPV) et latéralisée à droite a été mise en évidence chez les adultes et enfants sains. Bien que retardée d’environ 20 ms, cette réponse est également enregistrée chez les enfants avec autisme. En revanche, elle n’est pas observée chez les adultes avec autisme. Cette perte de fonctionnalité des réseaux neuronaux impliqués dans le traitement de la voix est discutée selon une perspective développementale et en lien avec les déficits d’interactions sociales qui caractérisent l’autisme. / Autism is characterized by major social disorders with difficulties that have been linked to disorders of perception of social stimuli (voices, faces) in adults with autism. The aim of this study was to investigate the electrophysiological response to human voice in normal development and in adults and children with autism. A specific positive response to voice located over the fronto-temporal region (Fronto-Temporal Positivity to Voice: FTPV) with right lateralization was identified in normal adults and children. Although delayed by about 20 ms, this specific response was also recorded in children with autism. In contrast, the FTPV was not present in adults with autism. This loss of function in neural networks involved in voice processing is discussed from a developmental perspective and in relation with the disorders of social interaction found in autism.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

J'ai débuté ma recherche par l'étude d'une nouvelle méthode de monitoring auditif per-opératoire par potentiels évoqués auditifs durant la chirurgie des schwannomes vestibulaires avec tentative de préservation de l'audition. L'utilisation de techniques combinées avec enregistrement de potentiels directs de nerf est en cours de développement dans l'espoir d'améliorer les chances de préservation auditive. Les potentiels directs de nerf reposent notamment sur des technologies microélectrodes souples que j'ai testées sur modèle animal. Des enregistrements du cortex auditif obtenus par stimulation acoustique et électrique dans le noyau cochléaire ont démontré la faisabilité de l'enregistrement par microélectrode souple sur support poliimide. J'ai ainsi pu mener en collaboration avec l'Université de Tokyo un programme de recherche sur un nouveau type d'implant du tronc cérébral par électrode de stimulation profonde, qui permet un meilleur accès à la représentation tonotopique du noyau cochléaire. Les réponses électrophysiologiques ont été obtenues par technique de mapping de surfaces corticales avec des microélectrodes souples à haute résolution spatiale (64 sites), développées en collaboration avec le département d'ingénierie de l'Université de Tokyo. Nous avons montré qu'il est possible d'accéder à la tonotopie du noyau cochléaire par stimulation électrique profonde. Des études complémentaires de tolérance et d'efficacité, notamment au cours d'implantation chronique sont cependant indispensables. J'ai également participé à un travail de recherche clinique sur l'audition et le vestibule sur des patients ayant des atrésies aurales. L'étude de ces patients par méthode électrophysiologique (PEA bilatéraux et étude des composants d'interaction binaurale, potentiels évoqués saculo-colliques myogènes), comportementale (étude des facteurs de localisation, en particulier le facteur de compensation temps/intensité) est une approche originale de la plasticité cérébrale existante chez les patients ayant vécus des expériences auditives anormales

Les potentiels évoqués respiratoires (PER) correspondent aux projections corticales d'afférences mises en jeu lors d'occlusions inspiratoires brèves. Ils pourraient constituer un outil d'étude des voies afférentes et des systèmes d'intégrations cérébraux impliqués dans le contrôle supra-pontique de la ventilation et dans certaines sensations respiratoires. Les travaux présentés dans cette thèse visent à caractériser les déterminants des PER et à étudier leurs éventuelles modifications au cours du syndrome d'apnées obstructives du sommeil sévère. La première étude montre que la fatigue diaphragmatique ne modifie pas les caractéristiques des PER. La deuxième étude suggère un rôle déterminant des afférences provenant des voies aériennes supérieures dans la constitution des PER. La troisième étude montre que l'anesthésie locale des voies aériennes supérieures n'affecte pas les PER. La quatrième étude révèle que la transmission au cortex cérébral d'informations relatives à l'occlusion inspiratoire des voies aériennes supérieures, est normale au cours du syndrome d'apnées obstructives du sommeil, à l'éveil. Elle met cependant en évidence l'existence d'anomalies du traitement cortical d'informations de source respiratoire. Le rôle de ces anomalies dans une éventuelle prolongation des troubles respiratoires nocturnes, reste à déterminer. Au terme de ce travail, et aux vues des différentes données de la littérature, il apparaît que les déterminants des PER sont probablement multiples et complexes. La place de cette technique en tant qu'outil d'investigation des sensations respiratoire reste à préciser.

Les Speech ABR sont un outil prometteur d'exploration fonctionnelle auditive, qui pourrait à terme être implémenté en routine clinique afin de dépister la surdité et d'évaluer l'efficacité des techniques de réhabilitation auditive. Dans la Partie 1, nous présentons d'abord (i) une étude paramétrique quantifiant les effets de l'artefact électromagnétique, issu du couplage entre la chaine de stimulation et d'acquisition, sur le Speech ABR. Puis nous discutons (ii) les avantages de la représentation temps-fréquence dans l'analyse des Speech ABR, en particulier dans le cas des stimuli de haute fréquence de l'ordre de 500 Hz ou plus. Enfin (iii), nous tentons de déceler les probables générateurs neurophysiologiques sous-jacents du Speech ABR, d'après son comportement en réponse a des stimuli de différentes structures acoustiques. Dans la Partie 2, nous évaluons en premier lieu (i) la relation entre la structure temporelle d'une syllabe /ba/ et la forme temporelle du Speech ABR. Ensuite (ii), nous confrontons le comportement du Speech ABR en fonction de l'intensité de stimulation aux résultats bien connus pour les clics-ABR. Puis, nous étudions (iii) les effets de la hauteur tonale, ainsi que de la nature du stimulus (parole, analogue non-langagier et musique) sur le Speech ABR. La dernière étude de cette Partie 2 (iv) tente de faire le lien entre la qualité de perception d'un analogue non-langagier et la qualité de synchronisation du Speech ABR.

Etude de la dynamique temporelle de la catégorisation faciale depuis la détection d'un visage dans le champ visuel jusqu'a l'encodage d'une représentation individuelle du visage. Investigation de cette dynamique temporelle via l'électrophysiologie chez le sujet humain (potentiels évoqués). / Temporal dynamics of face visual categorization : an electrophysiological (event-related potentials) approach