CE37 - Neurosciences intégratives et cognitives

Origines de la spécialisation pour la lecture dans le cortex occiptotemporal – TOPLEX

Dans le WP1, nous allons étudier ces prédictions en utilisant l'imagerie cérébrale chez des sujets normaux. En utilisant l'IRMf 3T, nous prouverons d'abord que tous ces facteurs peuvent affecter l'activité VOT. En utilisant la MEG et l'analyse de la source, nous allons sonder la latence avec laquelle ils le font. Enfin, nous utiliserons l'IRMf 7T pour augmenter la résolution dans le plan cortical et tenter d'atteindre une résolution laminaire à travers les couches corticales, séparant ainsi les entrées ascendantes prédominantes de la couche IV et les influences descendantes des couches supra et infra-granulaires 22. Bien que difficile, il est maintenant prouvé qu'il est possible d'atteindre la résolution laminaire avec l'IRMf 7 Tesla, y compris dans le VWFA 23-26.
Dans le WP2, nous testerons la causalité des influences descendantes en utilisant l'imagerie cérébrale chez les patients souffrant de lésions cérébrales. La contribution unique des données neuropsychologiques est de nous permettre de déterminer l'implication causale de régions éloignées sur les propriétés de lecture du VWFA, ce que les méthodes d'imagerie ne peuvent pas fournir. Par exemple, si l'on suppose que la sensibilité du VOT à la fréquence des mots provient des aires langagières périsylviennes, l'effet devrait être oblitéré chez les patients présentant des lésions dans la zone source. Si, par contre, cet effet est ascendant, il devrait rester dans le VWFA même chez les patients sévèrement aphasiques.
Dans le WP3, nous développerons des modèles de l'interaction des influences ascendantes et descendantes sur le développement et le fonctionnement du VWFA. Nous utiliserons des variantes de CORNET, un réseau neuronal convolutif dont les propriétés sont censées correspondre étroitement à celles du système visuel des primates pour la reconnaissance des objets27-29. Nous étudierons comment ce réseau, habituellement utilisé pour l'identification d'images, évolue avec l'acquisition de la lecture. Nous vérifierons dans quelle mesure un modèle purement ascendant peut imiter l'effet des facteurs susmentionnés, puis nous examinerons si et comment la connectivité descendante doit être introduite.

Travail en cours

Développement du projet en cours

Cohen, Laurent, Philippine Salondy, Christophe Pallier, and Stanislas Dehaene. “How Does Inattention Affect Written and Spoken Language Processing?” Cortex 138 (May 2021): 212–27. doi.org/10.1016/j.cortex.2021.02.007.

Zhan, Minye, Pallier, Christophe, Dehaene, Stanislas, and Cohen, Laurent. “Does the Visual Word Form Area Split in Bilingual Readers? A Millimeter-Scale 7T FMRI Study,” In preparation

Hauw, Fabien, Mohamed El Soudany, Charlotte Rosso, Jean Daunizeau, and Laurent Cohen. “Seeing Speech: The Cerebral Substrate of Tickertape Synesthesia,” Submitted.

Hauw, Fabien, Mohamed El Soudany, and Laurent Cohen. “Subtitled Speech: Phenomenology of Tickertape Synesthesia,” Submitted.

Hannagan, T., A. Agrawal, L. Cohen, and S. Dehaene. “Emergence of a Compositional Neural Code for Written Words: Recycling of a Convolutional Neural Network for Reading.” Proceedings of the National Academy of Sciences 118, no. 46 (November 16, 2021): e2104779118. doi.org/10.1073/pnas.2104779118.

Résumé de soumission

Le cortex temporal gauche joue un rôle clé dans la lecture. L’imagerie cérébrale a rattaché cette fonction à une région proche du gyrus fusiforme gauche, la Visual Word Form Area (VWFA), spécialisée dans la perception des mots. On ignore si les propriétés de la VWFA résultent des afférences périphériques (bottom-up, BU) des aires visuelles de bas niveau, ou des influences descendantes (top-down, TD) des aires impliquées dans la phonologie et la sémantique. Le but du projet TOPLEX est de déterminer la contribution de ces influences BU et TD. Nous allons (i) étudier les activations de la VWFA de sujets sains en IRM à 7 Tesla tout en manipulant les effets BU et TD ; (ii) étudier les anomalies d’activation de la VWFA causées par des lésions à distance, touchant les aires du langage et affectant les influences TD sur la VWFA ; (iii) utiliser des modèles de réseaux de neurones pour simuler l’interaction des influences BU et TD sur le développement et le fonctionnement de la VWFA.

Coordination du projet

Laurent Cohen (INSTITUT DU CERVEAU MOELLE EPINIERE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ICM INSTITUT DU CERVEAU MOELLE EPINIERE
JOLIOT Institut des sciences du vivant FRÉDÉRIC-JOLIOT

Aide de l'ANR 443 349 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2021 - 36 Mois

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