Perception, Attention, Action

Perception, Attention, Action : représentations cérébrales et interactions avec notre environnement

Présentation générale

 

Le thème ‘Perception, attention et action’ représente le centre d'intérêt de 12 équipes du CRNL, mobilisant diverses collaborations inter-équipes. Des approches moléculaires, cellulaires, intégratives, cognitives et computationnelles sont développées pour aborder, chez l'homme et l'animal, les mécanismes cérébraux de perception et leur modulation par l’attention ou par les émotions, à la fois dans des contextes de production d'action et de perception consciente ou inconsciente.

 

Contributions majeures

 

Perception

Olfaction : Les équipes CMO & ENES ont montré comment les propriétés physico-chimiques des molécules odorantes, l’apprentissage et l’attention modulent l’échantillonnage des odeurs, un comportement sensorimoteur complexe. L’équipe NEUROPOP a réalisé une étude à très grande échelle chez l'Homme (50 000 individus en France) portant sur l’identification des odeurs en associant les sciences computationnelles, les neurosciences et des tests olfactifs, et a récemment investigué les déficits olfactifs liés au COVID. Sur le plan neurologique, l’équipe TIGER a identifié une atteinte préférentielle de l’hémisphère gauche chez les patients épileptiques présentant des troubles du jugement olfactif hédonique.

Audition : La réalité virtuelle a été utilisée pour éclairer la localisation des sons chez les sourds implantés cochléaires (équipe IMPACT). Ces capacités de localisation ont aussi été étudiées pour la première fois chez le crocodile (équipes CAP & ENES). Concernant les troubles de la cognition auditive non verbale, incluant les capacités de perception musicales, divers outils de diagnostic et de rééducation ont été élaborés par l’équipe PAM. Les équipes CAP, PAM et TRAJECTOIRE ont montré par ailleurs comment la musique peut être un outil de remédiation cognitive.

Vision : L’équipe COPHY a caractérisé l’effet du contexte attentionnel sur le couplage de fréquence des signaux oscillatoires corticaux, grâce à la combinaison d'EEG-MEG et de modèles computationnels. L’équipe IMPACT a démontré que la plasticité des mouvements oculaires module l'attention visuo-spatiale et étudie actuellement l’influence réciproque. Cette équipe a aussi caractérisé les interactions entre attention visuelle et mémoire lors de tâches d’exploration oculaire libre, à la fois dans des contextes naturalistes ou en réalité virtuelle. Elle a également décrit les interactions entre paramètres spatiaux (distance) et intrinsèques (émotion) des stimuli visuels dans leur évaluation implicite et explicite.

Somesthésie : L’équipe WAKING a réalisé des enregistrements intracellulaires des neurones thalamiques lors de mouvements exploratoires des vibrisses. L’équipe IMPACT a obtenu des indices comportementaux et neuro-computationnels selon lesquels le cerveau humain représente les outils comme des extensions corporelles sensorielles, et pas seulement motrices. De rares cas cliniques d'hyperschématie gauche ont montré combien l’attention module la représentation corporelle (équipe TRAJECTOIRE). Des enregistrements thalamocorticaux intracérébraux ont permis à l’équipe NEUROPAIN de mieux comprendre la perception consciente de la douleur. Elle a également mis à jour les substrats cérébraux de l’hyperalgésie, éclairant les dysfonctionnements de la perception somatique.

Attention

L’équipe EDUWELL a développé le programme ‘ATOLE’ d’éducation de l’attention en milieu scolaire, déjà en place dans plus de 5000 classes. Elle a aussi mis en évidence le rôle de l’attention spatiale dans le développement des mathématiques chez l’enfant, et a utilisé lEEG intracérébral et l’EEG de surface afin d’étudier les modulations négatives (distraction) et positives (basées sur la méditation) de l'attention auto-centrée. D’autres marqueurs cérébraux, comme la connectivité fonctionnelle pré-stimulus, ont pu être associés à la perception consciente de stimuli inoffensifs ou douloureux (NEUROPAIN) pendant l’éveil et le sommeil. L’équipe PAM a également développé des outils diagnostiques et de remédiation des déficits attentionnels et auditifs dans toutes les classes d’âge (des enfants aux personnes âgées).

Action, agentivité

L’équipe IMPACT a amélioré la compréhension des mécanismes de prise de décision en déterminant comment la vigueur et l'urgence du mouvement sont représentées au sein des noyaux gris centraux et du cortex cérébral. Dans le champ de la cognition sociale, elle a aussi exploré les effets de la simple présence d’autrui sur nos performances sensori-motrices et cognitives.

 

Coordinateurs

 

Denis Pélisson (IMPACT), denis.pelisson@inserm.fr

Luis Garcia-Larrea (NEUROPAIN), luis.garcia-larrea@inserm.fr

Yohana Leveque (CAP), yohana.leveque@inserm.fr