Sujet de Postdoc
Titre :
Etude des mécanismes cérébraux de reconnaissance sémantique des visages et des personnes dans le lobe temporal par la résonance magnétique fonctionnelle
Dates :
2019/07/01 - 2020/06/30
Etudiant :
Encadrant(s) : 
Description :
Les objectifs du projet sont de développer et valider des paradigmes pour mesurer de façon optimale les fonctions de mémoire visuelle des visages familiers, des noms propres et association d'informations sémantiques et de ces noms propres au visage au niveau du lobe temporal, avec l'IRMf. Ces fonctions seront également mesurées chez des patients épileptiques candidats à une chirurgie du lobe temporal afin de progressivement intégrer les résultats de ces examens dans les décisions chirurgicales.

La technique IRMf permet d'obtenir des images du cerveau en activité lors de la réalisation de tâches cognitives, ceci de façon non-invasive, en se basant sur des mesures hémodynamiques (modification du taux d'oxygène dans le sang veineux d'une région en activité, entraînant une modification du signal magnétique dans cette région). Il a récemment été montré qu'une technique de présentation par stimulation périodique rapide pouvait s'appliquer à l'IRMf pour mesurer les réponses sélectives à des catégories faciales (Gao, Gentile & Rossion, 2018, Brain Structure and Function), avec un gain considérable en rapport signal-sur-bruit. Le projet se basera sur cette technique, déjà en place sur la machine IRM 3T du CHRU Brabois.

Le paradigme de stimulation périodique rapide en IRMf implique la présentation de stimuli de façon ininterrompue pendant plusieurs minutes, à un rythme rapide, par exemple 6 fois par seconde. Toutes les 9 secondes, des mini-blocs d'une catégorie de stimuli clé sont présentés, toujours en alternance avec les stimuli présentés de façon répétée durant tout l'expérience, pour un temps total de stimulation de 6-7 minutes (deux à trois essais sont présentés au participant). Des réponses significatives à 1/9(secondes) = 0.111 Hz indiquent une discrimination automatique de la catégorie cible par rapport aux images présentées de façon fréquente (Gao et al., 2018).

Les fonctions du lobe temporal antérieur restent mal connues, ceci parce les fonctions de ces régions sont de haut niveau (« association de nos connaissances sur le monde », en provenance de plusieurs modalités) et difficiles à isoler dans les examens neuropsychologiques. Le chercheur postdoctoral développera et testera des paradigmes contrastant des mini-blocs de visages hautement familiers (célébrités) à des visages non-familiers, en utilisant des images naturelles très variables (images prises sur internet).

Des réponses significatives dans ce type de paradigme peuvent être identifiées par analyse de Fourier aux fréquences spécifiques de stimulation. Elles ne peuvent être due à des propriétés physiques des stimuli, mais seulement refléter des connaissances sémantiques. D'autres paradigmes seront basés sur un principe similaire et la présentation de noms propres et sur la congruence/incongruence entre des noms de célébrités et leur visage (ex. un train de stimuli multimodaux congruents, visages et noms, avec des mini-blocs d'associations sémantiques incongruentes à une fréquence fixe). La comparaison avec des incongruences unimodales (visages seuls ou noms seuls) permettra d'identifier les réponses associatives (sémantiques) dans le lobe temporal antérieur.

En outre, des séquences avec correction pour les distorsions de susceptibilité magnétique dans la région temporale seront implémentées sur l'IRM 3T du CHU-Brabois, grâce à la collaboration avec l'équipe de M. Lambon-Ralph au MRC Cambridge.

Ces paradigmes seront testés avec des volontaires sains (12-15/étude, deux études pour inclure les différents paradigmes), et appliqués à des patients épileptiques temporaux candidats à une résection chirurgicale de ces régions afin de déterminer l'impact sur le plan cérébral fonctionnel de la chirurgie et corréler ces effets avec les effets de l'évaluation neuropsychologique. Le volet clinique se fait en collaboration proche avec le service d'épileptologie et de neurochirurgie du CHRU, qui réalise 30 cortectomies/an de patients épileptiques temporaux.
Mots clés :
IRMf, reconnaissance des personnes, lobe temporal, epilepsie
Département(s) : 
Services communs
Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences