Thèse de doctorat présenté en vue de l'obtention du doctorat en psychologie - recherche intervention, option neuropsychologie clinique (Ph.D) / Selon les dernières estimations mondiales, plus de 43,3 millions d’individus seraient atteints d’une privation visuelle. Autrement dit, l’aptitude de ces individus à percevoir visuellement le monde et les détails qui le composent est presque ou totalement nulle. Bien que privés de l’un des sens les plus importants, ces derniers parviennent à s’adapter et interagir, de façon remarquable, avec l’environnement, et ce, en s’appuyant principalement sur leurs sens préservés. La navigation dans l’espace, la localisation et l’identification d’objets ou de personnes ainsi que la lecture ne sont que quelques exemples permettant d’illustrer la compensation comportementale réalisée par l’entremise des autres canaux sensoriels chez les individus atteints de cécité. L’accomplissement fructueux de telles activités nécessite certes un apprentissage chez les individus aveugles, mais permet également de mettre en lumière qu’au-delà d’une différence de perception visuelle, l’adaptation à une existence vécue dans l’obscurité la plus complète occasionne des changements dans le traitement de l’information en provenance des autres modalités sensorielles. Ces transformations comportementales, issues principalement de la réorganisation cérébrale occasionnée par un déficit perceptif, constitue un sujet d’intérêt pour la communauté scientifique depuis de nombreuses années. Bien que l’apparition des techniques d’imagerie cérébrale non-invasives a permis d’élucider jusqu’à présent de nombreux mystères concernant l’incroyable capacité du cerveau à se modifier sous l’effet de l’expérience, de nombreuses questions demeurent sans réponse. Ainsi, les articles composant cette thèse ont pour objectif principal de contribuer à l’état des connaissances actuelles concernant la réorganisation cérébrale chez les individus atteints de cécité, tant au niveau fonctionnel que structurel, et ce, afin de mieux saisir les répercussions de ces changements cérébraux sur le comportement des non-voyants. Plus particulièrement, nous avons souhaité investiguer l’impact de la privation visuelle précoce sur les régions cérébrales impliquées dans traitement des informations chimiosensorielles (olfactives et trigéminales).
Pour ce faire, nous avons d’abord souhaité préciser les mécanismes de réorganisation cérébrale de type structurel prenant place au sein des régions traitant l’information de nature olfactive auprès d’aveugles congénitaux, et ce en comparaison à leurs pairs voyants. L’article 1 de cette thèse révèle que les individus aveugles présentent de multiples altérations cérébrales dans les régions composant le système olfactif. Bien que les aveugles congénitaux inclus dans notre étude présentent des volumes significativement réduits au niveau des bulbes olfactifs, du cortex orbitofrontal et du complexe parahippocampique, leurs performances olfactives, mesurées à l’aide d’épreuves standardisées, demeurent comparables à celles obtenues chez leurs pairs voyants. Nos résultats supportent ainsi la présence d’une réorganisation intramodale au sein du système olfactif chez les aveugles congénitaux, laquelle n’ayant aucune incidence mesurable sur leurs performances olfactive.
D’autre part, nous avons souhaité explorer, par le biais de l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle, si, tout comme pour le traitement de stimuli auditifs et tactiles, les régions habituellement dévolues au traitement visuel participaient, chez l’individu atteint cécité au traitement particulier d’une odeur. Plus précisément, l’article 2 de cette thèse révèle que les aveugles congénitaux sollicitent davantage leur cortex occipital que leurs pairs voyants lors d’une tâche de localisation d’odeurs. Toutefois, lorsque ces mêmes odeurs doivent être identifiées, aveugles et voyants présentent des niveaux d’activité cérébrales comparable dans les régions occipitales. Nos résultats supportent ainsi la présence d’un recrutement intermodal lors du traitement chimiosensoriel de différentes odeurs.
Mis ensemble, ces résultats contribuent à une meilleure appréciation des changements cérébraux à la suite d’une privation visuelle, notamment en ce qui concerne les régions impliquées dans le traitement des informations de nature chimiosensorielle. Cette thèse doctorale s’inscrit de façon intéressante au sein des théories de la compensation comportementale présente chez l’individu aveugles, de même que les mécanismes sous-tendant la neuroplasticité structurelle et fonctionnelle des systèmes sensorielles. / According to the latest global estimates, more than 43.3 million people suffer from visual deprivation. In other words, the ability of these individuals to visually perceive the world and the details that compose it is almost or totally absent. Although deprived of one of the most important senses, they manage to adapt and interact with their environment, and this, by relying mainly on their remaining senses. Navigating in space, locating and identifying objects or people, and reading are just few examples that illustrate the behavioral compensation achieved through other sensory channels among individuals living with blindness. The successful accomplishment of such activities certainly requires learning or adaptation. However, it also highlights that beyond a difference in visual perception, adaptation to an existence lived in complete darkness causes changes in the processing of information from other sensory modalities. These behavioral transformations, resulting from the cerebral reorganization caused by a perceptual deficit, have been a subject of interest in the scientific community for many years. Although the emergence of non-invasive brain imaging techniques has, so far, elucidated many mysteries concerning the incredible capacity of the brain to change under the effect of experience, many questions remain unanswered. Thus, the articles included in this thesis have the main objective of contributing to the current knowledge of cerebral reorganization found in individuals living with blindness. More specifically, we wanted to investigate the impact of early visual deprivation on brain regions involved in the processing of chemosensory information (olfactory and trigeminal).
To do this, we first evaluated the structural cerebral reorganization taking place among congenitally blind individuals within the olfactory regions. The first study of this thesis reveals that blind individuals present multiple cerebral alterations in the regions composing the olfactory system. More precisely, we found that congenitally blind individuals present significantly reduced olfactory bulb volume, as well as reduction in grey matter density in the orbitofrontal cortex and the parahippocampal complex. Despite this, their olfactory performances, measured using standardized tests, remain comparable to those obtained by their seeing counterparts. Therefore, our results support the presence in congenitally blind individuals of an intramodal reorganization within the olfactory system, which has no measurable impact on their olfactory performance.
Through functional magnetic resonance imaging, we wanted to explore if regions that are usually devoted to visual processing are in congenitally blind individuals engaged for the processing of different components of an odor (i.e. olfactory and trigeminal components). More specifically, compared to their sighted counterparts, we found stronger activation in the occipital cortex of blind individuals during our odor localization task. However, when identifying the same odorants, blind and sighted individuals show comparable levels of brain activity in the occipital regions. Our results thus support the presence of cross-modal recruitment during the chemosensory processing of odors.
Taken together, these results contribute to a better appreciation of cerebral changes following visual deprivation, particularly in regions involved for the processing of chemosensory information. In an interesting way, the results of this doctoral thesis fit some of the theories stated for blind individuals, such as the structural and functional neuroplasticity of sensory systems.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/32588 |
| Date | 06 1900 |
| Creators | Chouinard-Leclaire, Christine |
| Contributors | Lepore, Franco |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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