Influence de la situation comportementale sur la perception multisensorielle : approche multidisciplinaire – IBM

Afin de clarifier les propriétés fondamentales et la spécificité du réseau d'intégration multisensorielle, ce projet propose des approches multi-niveaux chez l'homme et le singe en incluant analyse comportementale et analyse de l'activité neuronale.

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Cette approche multidisciplinaire permettra l'examen des aspects comportementaux ainsi que des aspects neurophysiologiques et le code neural qui sous-tendent les interactions multisensorielles. Seule une étude systématique et transversale peut fournir une meilleure compréhension des interactions multisensorielles.

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L’objectif principal du projet IBM est de caractériser les mécanismes neuronaux impliqués dans la perception multisensorielle. Les données psychophysiques montrent que des stimulations plurimodales permettent une amélioration perceptive en réduisant certaines ambiguïtés ce qui se traduit par des capacités accrues de détection ou de discrimination de stimuli bimodaux. Jusqu’à présent, le concept dogmatique postulait que l’intégration multisensorielle était une caractéristique que seules possèdent les aires associatives situées au sommet de la hiérarchie du traitement de l’information. Or récemment les études de connectivité anatomique que j’ai menées chez le primate, ainsi que les données récentes de l’imagerie cérébrale chez l’homme, ont révélé la présence de phénomènes d’interactions multisensorielles également dès les niveaux de traitement les plus précoces des systèmes sensorielles. En conséquence, nous faisons face à une complexité du réseau neuronal impliqué dans les interactions multisensorielles, qui comprend des voies corticales et des boucles d’interactions thalamo-corticales. Dans ce contexte, il n’est pas encore connu si les processus multisensoriels sont organisés à travers le cerveau d'une manière hiérarchique et si c’est le cas, comment elle peut être reliée à celle bien définie des modalités sensorielles qui sont composées de voix fonctionnelles distinctes. Par ailleurs, l’anatomie a bien démontré que les noyaux thalamiques, principalement le pulvinar médian, sont désormais à considérer comme des sites potentiels d'intégration multisensorielle en plus de leur rôle de plaque tournante permettant la convergence des modalités sensorielles au niveau cortical.
Afin de clarifier les propriétés fondamentales et la spécificité du réseau d'intégration multisensorielle, le projet IBM propose des approches multi-niveaux chez l'homme et le singe en incluant analyse comportementale et analyse de l'activité neuronale. Tout d'abord, afin de disséquer la structure hiérarchique et fonctionnelle du réseau distribué de la multisensorialité, notre projet propose d’évaluer et de comparer les motifs d’activités neuronales en fonction de la charge cognitive imposée aux sujets (détection, discrimination, localisation). Cette approche se fera en parallèle chez l’homme et le singe et ainsi les données comportementales seront testées avec des modèles théoriques (race model) dans le but final de mettre en exergue des règles communes aux deux espèces et régissant les principes de fusion sensorielle. L’approche électrophysiologique reposera sur l’analyse EEG chez l’homme et sur les enregistrements unitaires chez le singe vigile. Le Pulvinar Médian, qui est une interface unique entre motricité et intégration multimodale sera la cible privilégiée des enregistrements neuronaux chez le singe. Cette approche multidisciplinaire permettra l'examen des aspects comportementaux ainsi que des aspects neurophysiologiques et le code neural qui sous-tendent les interactions multisensorielles. Seule une étude systématique et transversale peut fournir une meilleure compréhension des interactions multisensorielles.
De ce fait, IBM est un projet ambitieux à la croisée de la physiologie sensorielle, des systèmes cognitifs et des interactions sensori-motrices. La spécificité translationnelle d’IBM est conçue pour comprendre les mécanismes sous-tendant la perception multimodale avec une ouverture logique dans le domaine de plasticité corticale dans les mécanismes de compensation intermodalitaire de la vicariance sensorielle.