Introduction : Les enfants prématurés (EP) courent un risque jusqu’à 5 fois plus élevé d’avoir des difficultés en écriture que leurs pairs nés à terme (AT). Ainsi, il est pertinent d’étudier les composantes pré-requises à l’apprentissage de l’écriture. Objectifs : Comparer les habiletés d’intégration visuo-motrice et de dextérité manuelle de 3 groupes d’enfants âgés de 5.9 ans. Méthodologie : Le groupe 1 est formé de 23 EP (< 28 semaines), le groupe 2 est constitué de 31 EP (28-32 semaines) et le groupe 3 regroupe 35 enfants AT. Les habiletés d’intégration visuo-motrice (Beery-VMI) et de dextérité manuelle (M-ABC) sont évaluées en laboratoire. Résultats : Sur toutes les épreuves mesurées, les enfants du groupe 1 ont une performance inférieure à ceux des groupes 2 et 3. Conclusion: Il existe une hétérogénéité au sein du groupe EP. Les résultats mettent en évidence l’importance d’un suivi de cette population avant l’entrée scolaire.

Des études antérieures en double tâche ont démontré que la production temporelle augmente en fonction de la complexité de la tâche principale. Le but de la présente étude est de permettre l'identification des activités cognitives qui interfèrent avec l'estimation temporelle. L'expérience se compose d'une situation contrôle de prospection visuelle et d'une situation expérimentale de double tâche où le sujet doit, à la fois, faire une prospection visuelle et produire un intervalle temporel de 3 secondes. Les résultats en double tâche ne présentent pas de variations significatives de la production, en fonction de la difficulté de la tâche non temporelle. De tels résultats permettent de conclure au partage d'un réservoir spécifique de ressources attentionnelles, la mémoire de travail, plutôt qu'à celui d'un bassin de ressources à capacité générale et limitée.

Comment le sens est-il extrait de l'information visuelle ? Cette thèse est focalisée sur la capacité du système visuel d'humains et de singes à extraire et représenter l'information visuelle sur différents niveaux de complexité. Nous avons étudié différent niveaux de représentations visuelles, de la production de représentations visuelles primaires jusqu'à l'élaboration de représentations visuelles conscientes. Ce manuscrit présente six travaux dans lesquels nous avons exploré : (1) les attributs visuels nécessaires pour réaliser la tâche de catégorisation ultra-rapide chez l'homme et le singe au moyen de méthodes psychophysiques, (2) la dynamique spatio-temporelle de l'attention visuelle chez l'homme au moyen de méthodes psychophysiques, (3) les corrélats neuronaux des représentations de haut niveau en EEG grâce au développement d'une nouvelle technique appelée SWIFT, (4) les corrélats neuronaux de la conscience visuelle dans la rivalité binoculaire en EEG, (5) la synchronie des signaux cérébraux en fonction de la reconnaissance consciente au moyen d'enregistrements intracrâniens chez des patients épileptiques et (6) les corrélats neuronaux associés à la prise de conscience chez le singe au moyen d'enregistrements intracrâniens. Les résultats de ces travaux nous ont permis d'ébaucher un modèle de la perception visuelle, cherchant à dissocier l'attention et la conscience.

Ce travail inscrit l'analyse des relations de co-construction entre discours et perception, représentations et connaissances, en linguistique et psychologie cognitives. Il s'agissait d'identifier, par l'analyse linguistique des discours de locuteurs, les facteurs contribuant à l'appréciation visuelle d'habitacles automobiles. Une méthodologie d'enquêtes semi-directives a été mise en œuvre. Quatre types de discours ont été recueillis dans quatre situations différentes : des entretiens relatifs à l'expérience mémorisée de voitures, suscités lors de simulations visuelles 2D, de simulations visuelles 3D et dans des véhicules réels. Des analyses lexicales, syntaxiques, discursives ont permis d'identifier des régularités et des spécificités dans les modes de référenciation et d'évaluation des caractéristiques sensibles de cet espace complexe, selon en particulier le degré de familiarité des locuteurs vis à vis du dispositif technique à travers lequel ils évaluent l'habitacle. Les contrastes entre l'incidence en discours de ces divers modes de présentation matérielle ont permis d'identifier différentes conceptualisations des couleurs co-construites en discours : entité, propriété, les couleurs sont également apparues comme étayages de la (re)construction de la matérialité des objets et à travers eux de la construction d'un espace, en particulier en l'absence d'indices tactiles et kinesthésiques dans le dispositif de « réalité virtuelle » 3D. Ces recherches contribuent ainsi à l'élaboration d'une sémantique cognitive située visant à rendre compte des dynamiques de co-construction entre expérience sensible, connaissances, matérialités linguistiques et pratiques discursives.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine des neurosciences computationnelles dont le but est de modéliser des fonctions cognitives complexes par le biais de simulations informatiques et numériques en s'inspirant du fonctionnement cérébral. Les modèles et simulations proposées reposent sur le paradigme des champs neuronaux, que nous exploitons pour étudier dans quelle mesure des capacités cognitives complexes peuvent être le résultat émergeant de l'interaction de cellules élémentaires simples.<br /><br />Nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation de l'attention visuelle, avec ou sans mouvement oculaire. Pour guider le développement de nos modèles, nous proposons dans une première partie une revue de données psychologiques et physiologiques sur l'attention visuelle avant de proposer un modèle computationnel de l'attention visuelle sans saccade oculaire. Puis, nous nous intéressons dans une seconde partie à la manière dont on peut intégrer les saccades oculaires dans nos modèles en s'inspirant des données anatomiques et physiologiques sur le contrôle des saccades oculaires chez le primate. Les performances des différents mécanismes proposés sont évalués en simulation en les appliquant à des tâches de recherche visuelle.<br /><br />Nos travaux de thèse permettent également d'étudier un paradigme de calcul original qui repose sur des calculs distribués, asynchrones, numériques et adaptatifs qui permettent d'envisager le déploiement des mécanismes proposés dans ce cadre sur des supports de calculs parallèles.

L'objectif des travaux présentés dans cette thèse est de poser les fondements d'une formalisation qui permettrait, d'une part la description d'une représentation numérique de terrain dans un langage intelligible à destination d'observateurs localisés au sol et, d'autre part, de faciliter les échanges entre des communautés scientifiques disposant de corpus sémantiques différents.<br />Nous cherchons à décrire une silhouette - i.e., une coupe de terrain ou la séparation terre/ciel à l'horizon - selon la perception que peut en avoir un observateur. Nous introduisons un modèle, fondé sur une approche qualitative, qui consiste à décrire une silhouette par une séquence de symboles signifiants. L'utilisateur ayant la possibilité de définir ses propres catégories, le modèle possède la capacité de s'adapter à différents contextes.<br />L'originalité de notre modèle repose dans la méthode de détection des formes significatives. Nous nous ecartons volontairement des méthodes numériques généralement utilisées dans les systèmes de détection ou de reconnaissance de forme. Nous considérons que la perception d'une forme particulière de relief est contingente de la perception de saillances, définies ici comme des points qualitativement remarquables. La description d'une silhouette inclut les relations topologiques qui relient les formes de relief détectées. Afin de tenir compte de l'imprécision des frontières des formes de relief, nous proposons une extension de la méthode 9-intersection. Les relations méréologiques, quant à elles, nous sont utiles pour dériver des représentations à différents niveaux d'abstraction.<br />Nous avons implanté le modèle en Java. Le prototype réealisé permet de définir des catégories, d'analyser des silhouettes, de déterminer les relations topologiques qui lient les formes détectées et d'obtenir une description à différents niveaux d'abstraction.<br />Cette thèse a bénéficié du soutien financier de la Région Bretagne.

En structurant le monde visuel, les connaissances relatives aux régularités de l'environnement facilitent l'orientation des processus de sélection attentionnelle vers les aspects pertinents. Dans ce cadre, quel rôle peut-on accorder aux traitements non conscients dans l'apprentissage de régularités contextuelles ? Dans quelle mesure des connaissances inaccessibles à la conscience influencent-elles la perception ? Le travail de recherche rapporté dans ce mémoire de thèse visait à mieux comprendre les mécanismes d'apprentissage, implicite ou explicite, impliqués lors de l'exploration d'une scène visuelle. Nos travaux expérimentaux montrent que des connaissances relatives aux régularités contextuelles peuvent être acquises de manière implicite et faciliter le guidage de l'attention au sein d'une image. Ils révèlent que des mécanismes d'apprentissage implicite peuvent reposer sur des régularités contextuelles spécifiques, mais également sur des régularités catégorielles et sémantiques. En outre, ces mécanismes d'apprentissage implicite peuvent être déployés sur des régularités sémantiques hors du focus attentionnel, mais pour que la connaissance s'exprime une attention sélective était ici requise. Par ailleurs, nos travaux montrent que si l'apprentissage de régularités contextuelles peut faciliter la prise de décision dans une tâche écologique telle que la conduite automobile, il peut également conduire à l'émergence de défaillances fonctionnelles. Sans minimiser le caractère adaptatif de la conscience dans la perception de scènes visuelles complexes, nos recherches amènent à défendre la thèse selon laquelle « l'inconscient cognitif » est capable d'encoder des régularités perceptives ou sémantiques présentes dans l'environnement, et de guider l'attention dans l'analyse d'une scène visuelle. Perception visuelle, apprentissage implicite, indiçage contextuel, régularités sémantiques, schémas de scène. Visual perception, implicit learning, contextual cueing, semantic regularities, scene schemas

L'objectif de cette thèse a été d'étudier la dynamique des traitements cognitifs permettant la reconnaissance rapide d'objets dans les scènes naturelles. Afin d'obtenir des réponses comportementales précoces, nous avons utilisé un protocole de choix saccadique, dans lequel les sujets devaient diriger leur regard le plus rapidement possible vers l'image contenant l'objet cible parmi deux images affichées à l'écran. Ce protocole a d'abord permis de mettre en évidence des différences de temps de traitement entre les catégories d'objets, avec un avantage particulier pour la détection des visages humains. En effet, lorsque ceux-ci sont utilisés comme cible, les premières saccades sélectives apparaissent dès 100 ms ! Nous nous sommes donc intéressés aux mécanismes permettant une détection aussi rapide et avons montré qu'un attribut bas-niveau pourrait être utilisé pour détecter et localiser les visages dans notre champ visuel en une fraction de seconde. Afin de mieux comprendre la nature des représentations précoces mises en jeu, nous avons mené deux nouvelles études qui nous ont permis de montrer que les saccades les plus rapides ne seraient pas influencées par les informations contextuelles, et seraient basées sur une information rudimentaire. Enfin, j'ai proposé un modèle simple de décision, basé sur des différences de temps de traitement neuronal entre catégories, qui permet de reproduire fidèlement nos résultats expérimentaux. L'ensemble de ces résultats, mis en perspective avec les connaissances actuelles sur les bases neuronales de la reconnaissance d'objet, démontre que le protocole de choix saccadique, en donnant accès à une fenêtre tempo- relle inaccessible jusqu'alors par les études comportementales, s'avère un outil de choix pour les recherches à venir sur la reconnaissance rapide d'objets.

Cette thèse est consacrée à la perception visuelle des mouvements humains. L'objectif est de démontrer l'existence de liaisons fonctionnelles entre la perception et la motricité en utilisant des données issues de l'imagerie cérébrale, de l'étude de cas clinique (maladie de Parkinson) et de l'analyse comportementale de sujets adultes et d'enfants. Dans un premier temps, les recherches ont consisté à identifier les structures assurant ces liaisons fonctionnelles. La tomographie par émission de positon est utilisée pour révéler les réseaux neuronaux activés lors de la perception visuelle des mouvements d'écriture et de pointage. Les résultats indiquent que la perception de ces deux catégories de mouvements implique des structures distinctes ayants un rôle dans la planification et l'exécution de ces mouvements. Dans un second temps, les recherches ont consisté à préciser le rôle de ces liens entre perception et motricité. Dans ce but, nous nous sommes plus particulièrement intéressés à un phénomène de préférence perceptive pour la vitesse, dans le cas des mouvements de traçage et de pointage. Après avoir démontré et analysé en détail ce phénomène de préférence perceptive, nous avons étudié la façon dont ces préférences sont modulées en fonction de la représentation que le sujet a du mouvement, de la longueur de la trajectoire, du type de mouvement, du niveau de développement moteur, et de l'état du système moteur des sujets (maladie de Parkinson). Les résultats principaux montrent que : 1) les valeurs des périodes préférées pour un cycle du mouvement révèlent l'existence d'une tendance centrale dans les choix ; 2) les périodes préférées sont comparables aux périodes des mouvements imaginés ; 3) la modulation de la période de référence du sujet dépend, comme dans le cas de l'exécution des mouvements, d'un tempo et d'un paramètre d'échelle ; 4) les valeurs de ces paramètres dépendent du type de mouvement, pour la perception comme pour l'action. Cet ensemble de données permet de penser que la préférence perceptive s'appuie sur un processus de simulation motrice intériorisée du mouvement perçu se déroulant à un niveau implicite. La préférence perceptive pour la vitesse serait la manifestation d'une tendance naturelle du sujet à préférer des stimuli dynamiques conformes à sa propre motricité.

La maladie d'Alzheimer reste en 2012 un véritable problème de santé publique. Cette pathologie neurodégénérative est au coeur des nombreux projets de recherche scientifique dans des aspects physiopathologiques, neuropsychologique, d'imagerie ou thérapeutiques tant chez l'animal que chez l'homme. Les neurosciences tentent depuis plusieurs décennies de comprendre les mécanismes de son origine et de son évolution, afin d'arriver à freiner le plus précocement possible les atteintes cognitives, comportementales et la perte d'autonomie qui en découlent. Grâce à de nombreux progrès technologiques, en particulier en neuroimagerie, cliniciens et chercheurs disposent d'un panel d'outils de plus en plus performants pour aider au diagnostic et étendre nos connaissances sur la maladie. Dans une première partie, nous verrons comment, à l'aide de l'utilisation combinée de marqueurs cliniques, anatomiques, et biologiques, il nous est possible de mieux caractériser une population de patients atteints de maladie d'Alzheimer prodromale dans les formes sporadiques, et comment ceux-ci nous permettent d'avancer dans la compréhension des processus physiopathologiques à l'origine de la maladie. Nous aborderons ensuite dans une seconde partie le versant génétique de la maladie d'Alzheimer, au travers de deux cas cliniques. Enfin, nous verrons comment, par le biais d'une étude sur le traitement de l'information visuelle, nous pouvons tenter de mieux caractériser certains dysfonctionnements cérébraux impliquant des régions atteintes précocement dans la maladie d'Alzheimer, et ce dans le but d'une meilleure connaissance des réseaux neuronaux atteints.