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Task-goal switching: Influences of time, language, alertness and expertiseSlama, Hichem 16 April 2016 (has links)
Almost 100 years ago, Jersild (1927) published his article “Mental Set and Shift”. He borrowed this title from a book of Hollingworth and Poffenberger (1919), according to whom “shifting back and forth from one mental set, one attitude or one task to another, is a relatively ineffective mode of work.” As pointed out by Jersild, the cost of switching between activities or mental sets is, for instance, the reason for Taylor’s model of industrialization and the trend in industry toward specialization. Through specialization, the element of switch is reduced to its minimum because “the cost of shift is loss in efficiency” (Jersild, 1927). However, outside of the factory, switching between multiple tasks is a crucial part of human life and the cost of switching, consequently, impacts our everyday functioning.The main topic of this doctoral dissertation is cognitive flexibility and task switching. The task-switching paradigm requires participants to switch frequently between tasks. Therefore, it measures the capacity of our brain to adapt rapidly according to tasks and goals. Dynamic adaptation according to context and goals is encompassed in cognitive psychology and neurosciences under the term cognitive control. Consequently, the ability to switch between tasks constitutes the part of cognitive control that is needed when the current goal changes and the cognitive system has to adapt. Our experimental contribution aimed at investigating how this task-goal switching can be modulated by factors such as time, language, alertness and expertise. In this introduction, we succinctly review the vast literature about attentional systems, cognitive control and task switching. In the experimental section, we describe the cued match-to-sample task that we developed to investigate task-goal switching and present five experimental studies that address the impact of several factors on task-goal switching. In the general discussion, we summarize our results and consider their implications for cognitive-control and task-switching literatures. / Doctorat en Sciences psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Temporal dynamics and neural architecture of action selectionBuc Calderon, Cristian 26 April 2016 (has links)
In this thesis we pitted two views of action selection. On the one hand, a traditional view suggesting that action selection emerges from a sequential process whereby perception, cognition and action proceed serially and are subtended by distinct brain areas. On the other hand, an ecological view (formalized in the affordance competition hypothesis) advocating that action selection stems from the parallel implementation of potential action plans. In parallel, the competition between these action plans would be biased by relevant task factors. We first addressed the issue of the temporal dynamics of action selection processes in Chapter 2. We built a reaching task design that crucially gave equal opportunities for serial and parallel processing of cognitive and motor processes to occur. In our study, we first cued participants with probabilities associated to upcoming potential reaches. After several hundreds of milliseconds, participants were given a deterministic go signal indicating which target to reach for. They had to reach for the signaled target as fast as possible. Importantly, our design tries to cope with the biases involved in previous reaching tasks, allowing for a much more informative way to tackle the issue of serial versus parallel processing in action selection. We show that effects of action probability are not only present in the initiation time (i.e. the time it takes to initiate the movement), but crucially also in the movement time (i.e. the time interval between movement initiation and target reaching). Furthermore, an analysis of the movement trajectories showed that reach probability influenced the trajectories according to the predicted pattern. Thus, these results back up a system where cognitive and motor processes continuously interact with one another to come up with a decision. After clarifying the temporal dynamics, we concentrate our efforts on exposing the neural architecture of processes subtending action selection in Chapter 3. In a two-choice button press task, participants were first cued with predictive information regarding upcoming button presses. Crucially, we experimentally manipulated the amount of information in favor of specific button presses whilst adopting a design as similar as possible to those used in monkey neurophysiology (e.g. Cisek & Kalaska, 2005). Using fMRI, our results showed that as information in favor a button press increases, so does activity in the contralateral primary motor cortex, while activity in the ipsilateral primary motor cortex decreases. Moreover, we observed that primary motor regions are more tightly coupled with fronto-parietal areas in a condition involving a decision compared with a situation not implicating a decision between two button presses. Our results are compatible with an account predicting that decision-making emerges from motor areas, and therefore suggest that the architecture presented in the affordance competition hypothesis is not only valid in monkeys but also humans. In Chapter 4, we combine the findings acquired in the studies of chapter 2 and 3 with recent neurophysiological insights to develop a neuro-computational model capable of grasping the continuous interaction between cognitive and motor processes, responsible for the behavioral pattern in reach selection tasks. Our model functions on the principles of cascade forward models whereby activation at one stage of processing systematically spills to the next one, thereby substantially blurring the boundaries between perceptive, cognitive and motor processes. Contrary to most computational models confining action selection processes prior to action execution, our model allows for these processes to leak into action execution. Moreover, the threshold for action execution is not fixed, but rather dynamic and crucially depends on the activity pattern of the model’s primary motor neurons. We propose that the modification of the threshold is governed by the subthalamic nucleus, receiving direct input signals from the primary motor cortex and in turn imposing a dynamical brake on action execution. By including this dynamical threshold, our model has the advantage that it can release movement execution either rapidly or slowly depending on the context. Our model accounts not only for initiation times, but also movement times in reaching task studies. Furthermore, it can grasp the qualitative pattern of movement trajectories. This study suggests that to explain unfolding actions a classical fixed threshold is not sufficient, but rather an execution threshold level that is continuously being updated depending on the context is required. / Doctorat en Sciences psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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The spatial nature of ordinal information in verbal working memoryAntoine, Sophie 20 October 2016 (has links)
At the beginning of this work, recent studies had evidenced a tight link between serial order in verbal working memory and space processing. In a first study, we investigated the nature of this link. By discarding the possibility that it results from conceptual associations, our results favoured the idea that the representation of serial order is intrinsically of a spatial nature. This led us to hypothesize that a deficit of space processing should be accompanied by a deficit of serial order. To test this hypothesis, we investigated verbal working memory abilities in a group of brain-damaged patients with hemispatial neglect, a syndrome characterized by a deficit of spatial attention. We showed that these patients have a specific deficit for serial order, as they showed difficulties when judging the ordinal relations between memorized items, whereas they were able to judge the identity of these items. This deficit of serial order was related to hemispatial neglect severity and to posterior parietal lesions. We formulated the hypothesis that the link between serial order and space results from the overlap of brain networks subtending these cognitive processes, at the level of the posterior parietal cortex. To test this hypothesis, we used transcranial magnetic stimulation (TMS) to temporarily disrupt this area in healthy participants, with the prediction that TMS would induce a similar bias when judging the position of a landmark on horizontal lines (spatial task), and when judging the position of an item in memorized sequences (ordinal task). In line with previous studies, TMS induced a bias in the spatial task. However, contrary to our prediction, TMS over the same area in the same participants did not induce a similar bias in the ordinal task. / Doctorat en Sciences psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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The limits of sensory processing during sleep: how far can we interact with memory contents?Farthouat, Juliane 16 December 2016 (has links)
Depuis une dizaine d'années, de nouveaux outils ont été développés visant à stimuler la consolidation mnésique opérant au cours du sommeil. Sur base des connaissances récentes sur la perception sensorielle résiduelle chez le sujet endormi, ainsi que des théories suggérant que la consolidation de souvenirs a lieu suite à leurs réactivations durant le sommeil, de nouveaux paradigmes ont vus le jour, permettant de biaiser cette réactivation spontanée à l'aide de stimulations externes. Toutefois, les limites et les conditions nécessaires de ce processus n'ont pas été clairement définies. Par ailleurs, si la question de stimuler la consolidation en mémoire durant le sommeil a été fortement étudiée, la possibilité d'au contraire interférer avec le contenu mnésique reste en suspens. Enfin, des études récentes suggèrent que la stimulation auditive permet non seulement de stimuler la mémoire, mais qu'il est également possible de créer de nouvelles associations entre un stimulus et une réponse respiratoire durant le sommeil. La possibilité d'établir des associations plus complexes entre stimuli reste à établir.Au cours de cette dissertation, les trois études principales de ma thèse seront successivement présentées, durant lesquelles nous nous sommes attachés à déterminer les limites du traitement sensoriel durant le sommeil et ses possibles interactions avec le contenu mnésique. Dans une première étude, nous nous sommes intéressés à la possibilité de perturber un apprentissage de paires de mots en représentant durant le sommeil des paires de mots interférentes ainsi que les oscillations cérébrales associées à la réactivation du contenu mnésique. Dans une seconde étude, nous avons développé un paradigme et une technique d'analyse des potentiels évoqués stationnaires en magnétoencéphalographie permettant de marquer la segmentation ayant lieu au cours de l'écoute d'une séquence statistique ainsi que la progression temporelle du processus d'apprentissage associé. Enfin, dans une dernière étude, nous avons testé à l'aide des potentiels évoqués stationnaires si la détection de régularités statistiques est possible au cours du sommeil. / Over the last decade, new tools have been developed to boost the memory consolidation processes taking place during sleep. Based on recent knowledge about residual sensory processing in sleeping adults, and on theoretical accounts that memory consolidation during sleep occurs via the reactivation of memory content, new paradigms have been proposed to bias spontaneous memory reactivation using sensory stimulation. However, the limits and necessary conditions for successful memory reactivation remain unclear. Also, if boosting consolidation processes has been widely studied, it remains to be tested whether it is possible, to the contrary, to interfere with memory acquisition using stimulations. Finally, recent studies suggest that auditory stimulation during sleep not only boost memory, but also that new associations can be created between stimuli and breathing responses. Whether it is possible to create more complex associations between stimuli while sleeping is an enduring question.In this doctoral dissertation, I will present 3 main studies in which we studied the limits of auditory processing during sleep and how it can interact with memory content. In a first study, we attempted to interfere with consolidation of learned word pairs by presenting interfering material during sleep, and we studied the neural oscillations associated with the reactivation of memory content. In a second study, we developed a new paradigm using auditory frequency-tagged responses and magnetoencephalography to highlight segmentation processes that take place when listening to auditory statistical streams, and visualizing their temporal evolution. In the third and last study, we tested using steady-states analyses whether statistical learning can be achieved during sleep. / Doctorat en Sciences psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Les processus cognitifs mis en oeuvre dans l'interaction homme-ordinateur: l'influence du niveau d'expérience et des caractéristiques de la tâche sur la performanceDewier, Agnès January 1991 (has links)
Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Prise de décision en situation risquée ou ambiguë chez les primates : quels sont les mécanismes cognitifs, biais de jugement et calculs économiques impliqués ? : Étude comparative chez les singes, les grands singes et l’Homme / Decision-making under risk and ambiguity in primates : which cognitive mecanisms, errors ot judgment and economoic skills are involved? : Comparative study in monkeys, great apes and humansRomain, Amélie 23 January 2015 (has links)
Les animaux, comme les hommes, prennent quotidiennement des décisions en ayant une connaissance imparfaite des résultats potentiels. De nombreuses études s’intéressent aux mécanismes de la prise de décision, et pourtant leur origine évolutive reste peu connue. Ce travail combine éthologie et économie expérimentale, et met en oeuvre une approche ontogénique (enfants - adultes) et phylogénétique (singes -grands singes) afin de mieux comprendre l’universalité et l’origine des mécanismes de la prise de décision chez les primates. La méthode expérimentale – un jeu d’échange mimant des choix en situation incertaine – a été appliquée de manière comparable à toutes les espèces et les résultats analysés à l’aide des modèles économiques classiques. En situation risquée, singes et grands singes ont intégré les probabilités de gains et de pertes dans leur décision, ce que les enfants de moins de 5 ans ont été incapables. Néanmoins, tous les groupes étudiés ont exprimés des erreurs de jugement qui confirment donc une origine évolutive ancienne.Face à l’ambiguïté, les primates non-humains ont su adaptés leurs stratégies et globalement maximiser leurs bénéfices. / Animals, like people, have to deal with imperfect knowledge of potential out comes when making everyday life decisions. Many studies focus on mechanisms of decision making, yet their evolutionary origin remains unknown. To better understand the universality and the origin of the mechanisms of decision making in primates, this work combines an onto genetic approach (children - adults) and phylogenetic (monkeys - apes) associated with ethology and experimental economics. The experimental method - a gambling game - has been applied in a similar way to all species, and the results have been analyzed using classical economic models. Under risk, monkeys and apes have incorporated the probabilities of gains and losses in their decision,whereas children under 5 years old were unable. However, all groups studied expressed errors of judgment, therefore confirming an ancient evolutionary origin. Under ambiguity, non-human primates have managed to adapt their strategies to maximize their overall benefits.
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Perceptions et réponses du public aux incertitudes associées aux risques de santé publique: Une investigation par méthodes mixtesLalande-Markon, Marie-Pierre January 2011 (has links)
Le but principal de la thèse est de mettre en lumière une conceptualisation heuristique de l’incertitude qui permette d’expliquer la manière dont elle est interprétée par les citoyens dans le contexte des risques de santé publique et quelles stratégies de gestion (coping) sont déployées afin d’y faire face. L’emploi de méthodes mixtes est privilégié. La première étude, testant un schème psychométrique sur les données d’une enquête nationale documentant le risque et l’acceptabilité perçue d’un enjeu de santé publique (N= 1517), révèle que l’incertitude perçue se distingue d’autres évaluations cognitives de la menace, telle que la probabilité. Elle est associée à une augmentation de l’inquiétude ressentie seulement lorsque l’impact perçu du risque sur la santé est élevé. La deuxième étude, testant un devis de recherche expérimental auprès de Canadiens du grand public (N= 434), démontre que l’effet sur l’adhérence au message, de différents types d’avertissements à propos d’un risque varie selon les sources d’incertitude communiquées. En particulier, la communication d’ambiguïté (divergence entre experts ou données contradictoires) diminue l’adhérence au message, alors que la communication d’incertitude épistémique (manque de données scientifiques) ne diminue pas l’adhérence au message ni la confiance envers la source. Les dernières études explorent la construction du sens donné à l’incertitude par les citoyens à travers une approche qualitative, avec trois entrevues individuelles et neuf groupes de discussion réalisés auprès d’adultes provenant de villes canadiennes (N= 47). La troisième étude analyse la portion des entrevues mettant l’accent sur les attentes des citoyens à propos de qui devraient être impliqués dans la communication gouvernementale du risque, pourquoi les incertitudes devraient être communiquées, lesquelles sont désirables, et comment et quand les discuter. La quatrième étude emprunte la méthode de la théorie ancrée afin d’élaborer un schéma conceptuel explicatif des réactions à l’incertitude. Celui-ci identifie et met en lien les principaux facteurs d’importance, soit: la source d’incertitude, les caractéristiques situationnelles et individuelles, le contrôle perçu et la confiance envers la source d’information et les gestionnaires du risque. Ces résultats permettent de mieux comprendre et d’anticiper les réactions du public dans la communication et la gestion du risque.
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Les fonctions cognitives de contrôle chez les personnes civiles traumatisées de la guerre du Congo / The cognitive functions of control at the civils persons traumatized by the Congo WarQuénard, Christelle 05 July 2011 (has links)
Les personnes civiles traumatisées (ESPT) de la guerre du Congo rapportent de nombreuses intrusions de pensées par des images et des scènes des évènements vécus. Ces intrusions apportent une souffrance clinique importante. Elles font revivre le traumatisme en permanence sans aucun contrôle cognitif ne soit apparemment possible. Dans notre travail de thèse nous soutenons l’idée que ces intrusions sont la conséquence d’une modification profonde des processus cognitif de contrôle chez les personnes civiles traumatisées de la guerre du Congo. Plus particulièrement, nous supposons que le processus susceptible d’être en cause dans l’absence de contrôle sur les images et les pensées serait un déficit du mécanisme d’inhibition cognitive. Afin de mettre nos hypothèse à l’épreuve nous avons construit différentes tâches composées pour chacune d’un matériel à valence « neutre » et d’un matériel à valence « traumatique, négative ». Ces tâches sont reconnues pour mesurer les capacités de contrôle cognitif. Il s’agit de la tâche de Stroop (Stroop, 1935), de la tâche d’Oubli dirigé (Bjork, Bjork, & Anderson, 1998), d’un matériel issus du paradigme DRM (Deese, 1959 ; Roediger, & McDermott, 1995) et R/K (Tulving, 1985) et enfin d’une épreuve de glissement de mémoire (Jacoby, 1991 ; Haye, & Jacoby, 1996, 1999 ; Guerdoux, 2009). Ces tâches ont été administrées à une première population de personnes civiles traumatisées de la guerre du Congo en comparaison à une population de personnes du Burkina-Faso non traumatisées. Nos résultats ont invalidé nos hypothèses quant à l’existence d’un déficit d’inhibition notamment en présence d’un matériel verbal émotionnel en lien avec les évènements traumatiques vécus. Les résultats de nos études militent pour un hypercontrôle et une hyperinhibition de tout matériel en lien avec le traumatisme. C’est pourquoi, nous tentons d’expliquer cet hypercontrôle comme le signe d’un refoulement émotionnel tel que défini par Freud (1926) ou bien encore le signe d’une dissociation psychique définie par Janet (1986, 1987). / The traumatized civil persons (PTSD) of the Congo War bring back numerous interventions of thoughts by images and scenes of the lived events. These interventions bring an important clinical suffering. They make relive the trauma permanently without any cognitive control is apparently possible. In our work of thesis we support the idea that these interventions are the consequences of a deep modification of the processes cognitive of control at the civil persons traumatized by the Congo War. More particularly, we suppose that the process susceptible to be involved (to be in question) in the absence of control over the images and the thoughts would be a deficit of the mechanism of cognitive inhibition. To put our hypothesis in the test we built various tasks consisted for each of a material with "neutral" valency and a material with "traumatic, negative" valency. These tasks are recognized to measure the capacities of cognitive control. It is about the task of Stroop (Stroop, 1935), of the task of directed Forgetting (Bjork, Bjork, & Anderson, 1996), of a material stemming of paradigm DRM (Deese, 1959; Roediger, & McDermott, 1995) and R/K (Tulving, 1985) and finally a memory–slip test (Jacoby, 1991; Hay, & Jacoby, 1996, 1999; Guerdoux, 2009). These tasks were administered to a first population of civil persons traumatized by the Congo War in comparison to a population of persons of the Burkina Faso not traumatized. Our results invalidated our hypotheses as for the existence of a deficit of inhibition in particular in the presence of an emotional verbal material in connection with the lived traumatic events. The results of our studies militate for a hypercontrol and a hyperinhibition of any material in connection with the trauma. That is why we try to explain this hypercontrol as the sign of an emotional expulsion such as defined by Freud (1926) or the sign of a psychic dissociation defined by Janet (1986, 1987).
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La désignation et la notion de seconde personne : étude chez l'adulte sain et cérébro-lésé / Pointing and the notion of second person : study in healthy and brain-lesioned adultsCleret de Langavant, Laurent 15 December 2010 (has links)
La désignation est le geste de montrer un objet à une autre personne. La structure de la désignation est similaire à celle du discours verbal : la première personne « je » communique avec la seconde personne « tu » à propos de l'objet « il ». A partir de la description neuropsychologique d'un trouble acquis de la désignation, l'hétérotopagnosie ou incapacité à désigner le corps d'autrui, nous jetons les bases d'un nouveau modèle de la désignation impliquant la notion de seconde personne « tu ». Nous proposons et validons l'hypothèse que toute désignation implique de se représenter le point de vue de l'interlocuteur « tu » grâce à un référentiel hétérocentré. De plus, chez les patients hétérotopagnosiques comme chez les volontaires sains, désigner le corps d'autrui est plus difficile que désigner les objets. Nous expliquons ce phénomène par le fait que seul le corps humain vivant peut être à la fois sujet de communication et objet de communication. Poursuivant notre investigation sur la notion de seconde personne, nous montrons chez une patiente et chez les sujets sains que le corps des femmes est également plus difficile à désigner que celui des hommes. Les femmes seraient plus facilement considérées comme des sujets que les hommes. Enfin, nous avons recherché comment l'humain percevait la désignation réalisée par autrui comme témoignant d'une intention de communication à propos d'un objet. L'engagement dans une relation avec la seconde personne « tu » est nécessaire à cette compréhension. Au total, cette thèse apporte les premiers éléments expérimentaux sur les mécanismes de la relation de communication avec la seconde personne « tu ». / Pointing is used to communicate about an object with another person. This skill has a triadic structure similar to speech: the first person “I” communicate with the second person “you” about an object of interest “it”. From the neuropsychological description of an acquired deficit in pointing, heterotopagnosia which is the inability to point at another person's body parts, we build a new cognitive model involving the notion of a second person to explain pointing behaviour. We bring experimental evidence that pointing requires taking the addressee's perspective through the elaboration of a heterocentric reference frame. Furthermore, we show that in heterotopagnosic patients and in healthy subjects pointing at another person's body is more difficult than pointing at objects. We hypothesize that it is because only the living human body of other can be a subject to communicate with and an object to communicate about. In addition, we show that heterotopagnosic patients and healthy subjects find it more difficult to point at female body parts than at male ones, perhaps because women are more easily considered as subjects. Finally, we explore the behavioural and neural bases of the perception of pointing. We confirm that the relationship with the second person is necessary to understand the communicative intention of the addressee about the object. As a whole, this work provides the first cognitive and neural evidence for the notion of a second person in the brain.
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Investigations of static and dynamic neuromagnetic resting state functional connectivity in healthy subjects and brain disordersSjogärd, Martin 27 October 2020 (has links) (PDF)
The brain consists of spatially distinct areas, which underlie different aspects of human behavior. Using advanced neuroimaging technology and neurocomputational analysis methods, researchers have been able to uncover the functional roles of many of these areas and how they are interconnected both structurally and functionally to produce actions, sensations and cognitions which allow us to navigate our lives. In more recent years, it has been discovered that these brain networks also underlie the healthy functioning of the brain while it is at rest, i.e. awake but not performing any explicit or goal-directed tasks. Changes in these resting-state networks (RSNs) have been implicated in a number of neurological and psychiatric disorders, indicating that their degradation may play a role in the diverse loss of sensory, motor or cognitive functions associated with these.In this thesis, we introduce some new guidelines for capturing the electrophysiology of RSN structures using magnetoencephalography (MEG), a non-invasive neuroimaging technique which directly measures the magnetic fields associated with the synchronized electrical neural activity underlying these connections. Using MEG, we are able to consider these complex communication structures with great spatial and temporal resolution and probe how they are altered in multiple sclerosis (MS), a disease defined in part by both the degradation of the structures connecting different brain areas and by impairments across a wide spectrum of cognitive functions. However, in order to achieve this, there are methodological and analytical issues that must be dealt with.This thesis is separated into three introductory chapters and three research chapters. The introductory chapters outline the relevant theoretical bases that are not covered in the specific research chapters, while each of the research chapters contain a study undertaken as part of the thesis. Additionally, some research chapters start with an additional introductory prologue which expands on relevant ideas or concepts that are used but not fully explained in the corresponding papers.This thesis contains three empirical studies. In the first, we investigated the differential impact of source reconstruction methods and MEG system type on resting state functional connectivity (rsFC). The results showed that the choice of source reconstruction algorithm has a substantial impact on the uncovered rsFC in the posterior default mode network (DMN). Specifically, this was shown to be due to a suppression of the source activity in this region when using a Beamformer rather than minimum norm estimation (MNE) for source reconstruction. Through exploring this effect this we also made a novel discovery about a linear synchronization structure within the posterior DMN. This also led us to recommend the use of MNE when conducting MEG rsFC studies involving the DMN, representing a novel and important result regarding best practice recommendations for the field as a whole and for the subsequent studies in this thesis.In the second study, we set out to distinguish intrinsic, i.e. task-invariant, and extrinsic, i.e. task-dependent, functional connectivity (FC) using a large data set containing MEG data from more than a hundred participants acquired during several different tasks with multiple task levels, as well as during rest, We were able to demonstrate that the human brain operates using two distinct modes of neuronal integration in parallel, i.e. intrinsic FC in the form of amplitude FC and extrinsic FC in the form of phase FC. These results are important both in that they establish a new conceptual framework for functional integration in the human brain and in that they highlight a potentially fuzzy distinction between resting-state and task-related FC, which can be better approached using this novel intrinsic/extrinsic formulation. Having established the existence of an intrinsic functional integration structure in amplitude FC among brain regions, in the third study we investigated how amplitude rsFC is altered in brain disease, here represented by patients with MS. We showed that patients with MS display specific alterations in amplitude FC, particularly involving the DMN and sensorimotor (SMN) networks, compared to healthy participants. Additionally, we showed that the degree of disease-related physical disability was associated with specific motor-related amplitude rsFC changes, and that variations in cognitive task performance and neuropsychological scores were different between patients and healthy subjects on scores which were significantly different between the groups. These results demonstrate the ability of intrinsic/amplitude FC to characterize functional changes in clinical populations that are associated with specific disability-related and neuropsychological outcomes. / Le cerveau se compose de différentes zones fonctionnelles spatialement distinctes, qui sous-tendent différents aspects du comportement humain. En utilisant une technologie avancée de neuroimagerie et des méthodes d'analyse neurocomputationnelle, les neuroscientifiques ont caractérisé les rôles fonctionnels d’un bon nombre de structures cérébrales (i.e. la spécialisation fonctionnelle) et comment elles sont interconnectées à la fois structurellement et fonctionnellement (i.e. l’intégration fonctionnelle) pour produire les actions motrices, les sensations et les fonctions cognitives qui nous permettent de naviguer dans nos vies. Ces dernières années, les techniques de neuroimagerie ont également démontré que ces réseaux cérébraux fonctionnels sous-tendent également le bon fonctionnement du cerveau lorsqu'il est « au repos », c'est-à-dire qu'il n'effectue aucune tâche explicite ou ciblée. Des modifications de ces réseaux « de l’état de repos » (RSN) ont été impliquées dans un certain nombre de pathologies neurologiques ou psychiatriques, indiquant que leur altération peut jouer un rôle dans les déficits de fonctions sensorielles, motrices ou cognitives présentées par les patients.Dans cette thèse, nous introduisons de nouvelles lignes directrices pour investiguer l'électrophysiologie des RSN à l'aide de la magnétoencéphalographie (MEG), une technique de neuroimagerie non invasive qui mesure directement les champs magnétiques associés à l'activité neuronale électrique. Nous avons premièrement déterminé comment les choix méthodologiques au niveau de la reconstruction de sources en MEG influence les résultats de l’estimation de l’intégration fonctionnelle cérébrale. Ensuite, nous avons été en mesure d’étudier l’intégration fonctionnelle au sein des RSNs avec une grande résolution spatiale et temporelle, et ainsi, de déterminer les processus neurophysiologiques à l’origine de l’intégration fonctionnelle « intrinsèque » (i.e. indépendante d’une tâche ou de ce que le sujet fait) et « extrinsèque » (i.e. influencée ou modulée par une tâche). Nous avons démontré que l’intégration fonctionnelle intrinsèque repose sur le couplage de l’enveloppe (ou amplitude) de l’activité rythmique cérébrale alors que l’extrinsèque repose sur le couplage de phase de cette activité. Enfin, nous avons déterminé comment l’intégration fonctionnelle intrinsèque est altérée dans la sclérose en plaques (SEP), une maladie caractérisée en partie par la dégradation des connexions reliant différentes zones cérébrales et par des altérations variables des fonctions cognitive. Nous avons pu démontrer que le handicap moteur et certains troubles cognitifs (fatigue, cognitiven fluence verbale) sont associés à des altérations de l’intégration fonctionnelle intrinsèque de RSNs spécifiques. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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