Projet ANR-12-BSV4-0005 – OPTIVISION : Optimisation du traitement visuel par des signaux de posture et de navigation dans l’espace péripersonnel
Programme : Blanc - SVSE 4 - Neurosciences (Blanc SVSE 4)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Yves TROTTER (Centre de Recherche Cerveau et Cognition)
Partenaires : Centre de Recherche Cerveau et Cognition
Montant : 489457.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Traitement optimal de la vision dans l’environnement immédiat du corps.Nous devons combiner les messages visuels perçus dans notre environnement avec des signaux de posture et de navigation pour repérer les obstacles situés devant nous dans l’espace proche afin de les éviter ou encore de les saisir. Le traitement cérébral qui en résulte est complexe et nécessite la prise en compte de différentes modalités sensorielles.
Optimisation du traitement visuel par les signaux de posture et de navigation dans l'espace péri-personnel.Le principal objectif de ce projet est d’explorer la façon dont les signaux de posture et de navigation qui portent des informations sur l’orientation et le mouvement du corps sont utilisés de manière à optimiser le traitement visuel. Nous faisons l’hypothèse que les signaux reliés au corps peuvent influencer l’activité des neurones visuels afin d’assurer un traitementprivilégié de régions de l’espace environnant. Une meilleure connaissance des mécanismes cérébraux de ce traitement devrait permettre de développer des outils cliniques nouveaux pour remédier aux déficits fonctionnels.
Approches multimodales chez le primate humain et non humain.Nous utiliserons une approche multi-disciplinaire en combinant des méthodologies puissantes et complémentaires pour étudier les mécanismes corticaux impliqués dans la posture et la navigation dans l’espace proche situé droit devant : psychophysique, imagerie fonctionnellepar résonnance magnétique (IRMf), potentiels évoqués visuels chez l’homme, et IRMf, électrophysiologie unitaire chez le primate non-humain. Ces méthodes permettront d’obtenir des données comportementales et des données sur le traitement temporel cérébral correspondant chez l’homme. En parallèle, nous pourrons identifier et localiser les aires cérébrales impliquées dans ces traitements chez l’homme et le singe; ce qui permettra d’étudier les mécanismes intimes neuronaux individuels chez cette espèce.
Résumé de la soumission : L’espace péri-personnel est un espace limité autour du corps qui revêt une importance remarquable dans des situations écologiques demandant des comportements particuliers, comme l’évitement d’obstacles ou de prédateurs se trouvant face ou proche du corps ou simplement la saisie d’objets d’intérêt. Ces comportements d’apparence triviale sont vitaux et demandent un traitement cérébral complexe impliquant la prise en compte de différentes modalités sensorielles.Dans ce projet, nous proposons de tester l’hypothèse selon laquelle la position des objets dans l’espace environnant joue un rôle majeur dans le traitement visuel qu’ils reçoivent et que les objets se trouvant dans des régions pertinentes de cet espace par rapport au corps sont traités de façon privilégiée.Nous allons décrire ces régions particulières en manipulant différents canaux sensoriels : la vision périphérique, la proprioception musculaire de l’œil et du cou et la modalité vestibulaire, à la fois dans des contextes statique (posture) et  dynamique (navigation).Plus spécifiquement, nous étudierons comment les signaux de position des yeux et de la tête conduisent à un traitement visuel privilégié de la direction droit devant, c’est-à-dire la région de l’espace se trouvant face au corps de l’observateur. Quand le regard est porté droit devant, les objets s’y trouvant sont analysés de façon optimale par la vision centrale. Mais lorsque le regard est déplacé par un mouvement des yeux et/ou de la tête vers des régions plus excentrées, ces objets se situant droit devant devraient alors être traités de façon moins efficace par la rétine périphérique. Pourtant, suite à des résultats électrophysiologiques, nous faisons l’hypothèse que dans ce cas, l’information périphérique reçoit également un traitement privilégié.Nous faisons également l’hypothèse que les objets situés dans l’espace proche du corps, défini par la combinaison d’information visuelle (disparité rétinienne) et d’information de position des yeux (vergence), sont traités visuellement de façon plus efficace que les objets plus lointains. La question du traitement privilégié de ces régions particulières de l’espace en condition statique et en condition de navigation sera abordée en combinant des méthodologies puissantes et complémentaires : psychophysique, potentiels évoqués visuels chez l’homme, IRMf chez le l’homme et le primate non humain et enregistrements électrophysiologiques unitaires chez le primate non humain. Grâce à ces approches multidisciplinaires, il sera possible de mettre en évidence et de comparer les réseaux corticaux impliqués dans le traitement de l’espace environnant dans les deux espèces et de permettre une meilleure compréhension des traitements réalisés dans ces réseaux neuronaux.Le but et l’originalité de ce projet n’est pas seulement de mieux connaitre les mécanismes sous-tendant la localisation spatiale par l’intégration de signaux visuels et non visuels, mais surtout de comprendre comment une telle intégration permet un traitement visuel optimisé de certaines régions de l’espace afin de faire face à des situations écologiques particulières.
Résultats : Les travaux de psychophysique chez l’homme sont en cours avec la mise au point des postes expérimentaux. Les 1ers résultats montrent que les sujets répondent à la présence de stimuli visuels excentrés plus rapidement lorsqu’ils sont placés dans l’axe « droit devant » par la
déviation du regard. Des réponses plus rapides sont également observées dans l’espace « proche » par rapport à l’espace « lointain », i.e. en dehors de l’espace péri-personnel. En parallèle les travaux chez le singe sont en cours.
Perspectives : Le déroulement du projet se fait comme prévu avec des applications à moyen terme potentielles dans les domaines de la clinique, modélisation ou encore la robotique.
Publications et brevets : Un article a été publié dans Journal of vision et une participation à une conférence, présentant les effets privilégiés de l’axe ‘droit devant’ et de l’espace proche.