Vision & Sight Recovery

Présentation des activités de recherche

Au cours des dernières années, le CPP-Lab a développé une approche novatrice qui tire parti des avantages respectifs de plusieurs méthodes (psychophysique, EEG/MEG, EEG stéréotaxique, TMS, IRMf) afin de converger vers une compréhension globale des mécanismes qui sous-tendent la perception et la plasticité intermodales. Ces travaux ont récemment permis des avancées significatives sur au moins trois grands axes :

1. La nature multisensorielle des réseaux cérébraux. Nous montrons que les systèmes sensoriels ne sont pas cloisonnés : ils répondent aussi aux stimulations provenant de leur modalité non dominante. Par exemple, grâce à des enregistrements électrophysiologiques intracrâniens chez des patients épileptiques, nous avons montré que les sons peuvent moduler l’activité de V1. Plus récemment, à l’aide d’analyses multivariées avancées en IRMf, nous avons également montré que hMT+/V5 représente la direction du mouvement visuel et auditif de manière partiellement alignée, ce qui suggère que les tendances intermodales naturelles des régions sensorielles suivent l’organisation fonctionnelle des régions cérébrales dédiées à des traitements spécifiques. Nous avons depuis étendu ces travaux en montrant que les régions sélectives aux visages (p. ex. la FFA) peuvent répondre aux voix émotionnelles, et que les régions sélectives aux voix peuvent représenter les expressions faciales des émotions, là encore de façon co-localisée (p. ex. les ensembles de voxels qui codent la peur en vision codent aussi la peur en audition).

2. Cartographie fonctionnelle des régions privées de leur entrée sensorielle dominante. De manière générale, nos recherches sont guidées par la conviction profonde que l’étude des personnes privées d’un sens constitue un modèle unique pour comprendre comment le cerveau développe, maintient et modifie sa spécialisation fonctionnelle afin d’adapter son interaction avec l’environnement. Olivier Collignon a été parmi les premiers à démontrer que la division du travail computationnel observée dans le cortex occipital des personnes voyantes lorsqu’elles traitent des informations visuelles est en quelque sorte préservée chez les personnes aveugles de naissance lorsqu’elles traitent des sons ou des informations tactiles. Nous avons par exemple montré que les régions sélectives à certaines catégories dans la voie ventrale occipito-temporale conservent un certain niveau d’organisation par domaines, en l’absence totale de vision depuis la naissance.

3. Interactions entre privation visuelle et restauration de la vue. Outre une étude de cas portant sur un patient ayant recouvré la vue tardivement grâce à l’implantation d’une kératoprothèse de Boston, nous avons mené une série de mesures psychophysiques et d’IRMf chez des adultes nés avec une cataracte congénitale, opérée au cours des deux premières années de vie. Nos études suggèrent que la privation visuelle affecte principalement les premières étapes du traitement de l’information, tout en laissant, de façon inattendue, les « régions visuelles supérieures », plus antérieures, largement épargnées. Ces résultats inédits sont d’autant plus intéressants qu’ils contrastent avec une autre de nos observations : chez les patients opérés de la cataracte, les régions visuelles précoces continuent de répondre davantage aux sons, même après plus de 20 ans d’expérience visuelle, et cette réponse accrue influence probablement le comportement multisensoriel.