Effect of amplitude correlations on coherence in the local field potential

Neural activity across the brain shows both spatial and temporal correlations at multiple scales, and understanding these correlations is a key step toward understanding cortical processing. Correlation in the local field potential (LFP) recorded from two brain areas is often characterized by computing the coherence, which is generally taken to reflect the degree of phase consistency across trials between two sites. Coherence, however, depends on two factors-phase consistency as well as amplitude covariation across trials-but the spatial structure of amplitude correlations across sites and its contribution to coherence are not well characterized. We recorded LFP from an array of microelectrodes chronically implanted in the primary visual cortex of monkeys and studied correlations in amplitude across electrodes as a function of interelectrode distance. We found that amplitude correlations showed a similar trend as coherence as a function of frequency and interelectrode distance. Importantly, even when phases were completely randomized between two electrodes, amplitude correlations introduced significant coherence. To quantify the contributions of phase consistency and amplitude correlations to coherence, we simulated pairs of sinusoids with varying phase consistency and amplitude correlations. These simulations confirmed that amplitude correlations can significantly bias coherence measurements, resulting in either over-or underestimation of true phase coherence. Our results highlight the importance of accounting for the correlations in amplitude while using coherence to study phase relationships across sites and frequencies.

Comparison of Matching Pursuit Algorithm with Other Signal Processing Techniques for Computation of the Time-Frequency Power Spectrum of Brain Signals

Signals recorded from the brain often show rhythmic patterns at different frequencies, which are tightly coupled to the external stimuli as well as the internal state of the subject. In addition, these signals have very transient structures related to spiking or sudden onset of a stimulus, which have durations not exceeding tens of milliseconds. Further, brain signals are highly nonstationary because both behavioral state and external stimuli can change on a short time scale. It is therefore essential to study brain signals using techniques that can represent both rhythmic and transient components of the signal, something not always possible using standard signal processing techniques such as short time fourier transform, multitaper method, wavelet transform, or Hilbert transform. In this review, we describe a multiscale decomposition technique based on an over-complete dictionary called matching pursuit (MP), and show that it is able to capture both a sharp stimulus-onset transient and a sustained gamma rhythm in local field potential recorded from the primary visual cortex. We compare the performance of MP with other techniques and discuss its advantages and limitations. Data and codes for generating all time-frequency power spectra are provided.

A theory of slow feature analysis for transformation-based input signals with an application to complex cells

We develop a group-theoretical analysis of slow feature analysis for the case where the input data are generated by applying a set of continuous transformations to static templates. As an application of the theory, we analytically derive nonlinear visual receptive fields and show that their optimal stimuli, as well as the orientation and frequency tuning, are in good agreement with previous simulations of complex cells in primary visual cortex (Berkes and Wiskott, 2005). The theory suggests that side and end stopping can be interpreted as a weak breaking of translation invariance. Direction selectivity is also discussed. © 2011 Massachusetts Institute of Technology.

1.初级视觉皮层功能，GABA系统功能在衰老过程中的变化; 2.奖赏机制，极低频磁场的生物学效应研究

1 初级视觉皮层功能，GABA系统功能在衰老过程中的变化 本章首先对衰老过程中神经形态学和神经电生理学上的研究进行了综述，然后报道了作者的博士学位论文研究工作。实验采用神经电生理的手段，探讨初级视觉皮层（primary visual cortex；V1）功能，以及GABA（gamma-aminobutyric acid）系统功能在衰老过程中的变化。 实验1和2均采用单细胞记录技术，检测了中年猴V1细胞的方位选择性、方向选择性、自发放和最大反应，并与年轻和老年猴进行对比；比较了年轻和老年猴V1细胞的感受野外周抑制能力。在实验3中，我们记录了年轻和中年大鼠在给予GABA直接或间接的激动剂，戊巴比妥钠或氯胺酮{通过拮抗NMDA（N-methyl-D-aspartate）受体}后，其皮层的EEG（electroencephalogram）活动，并分析与年龄相关的差异。结果如下： 实验1：中年猴V1细胞的方向选择性和自发放介于年轻猴和老年猴之间，而方位选择性和最大反应与年龄之间没有相关性。 实验2：感受野外周区的最优刺激明显降低了年轻和老年猴具有高方位选择性细胞的比例。同时，年轻猴所有细胞，以及老年猴高方位选择性细胞具有较高的最大抑制比，与它们相比，老年猴无明显方位偏好细胞的最大抑制比显著降低； 实验3：戊巴比妥钠注射后，在年轻和中年大鼠上，alpha (8-12 Hz) 和beta (12-20 Hz) 频段EEG功率增加，theta (4-8 Hz) 功率减少，这些变化在中年大鼠上较为明显。氯胺酮注射后，中年大鼠theta功率比年轻大鼠具有更大幅度的降低。 我们的结果表明，视觉皮层功能的下调在衰老早期就已发生，其机制可能与抑制系统功能普遍降低有关. 2 奖赏机制，极低频磁场的生物学效应研究 本章首先对自然奖赏和药物成瘾机制、极低频磁场生物学效应，以及极低频磁场对奖赏系统的影响进行了综述，然后报道了作者的博士论文研究工作。实验目的是探讨大鼠眶额叶皮质（orbitofrontal cortex；OFC）活动与食物奖赏刺激的相关性，以及极低频磁场对小鼠空间认知能力的影响。 实验1采用EEG记录技术，检测了大鼠OFC在食物奖赏和渴求过程中EEG各频段的功率变化。在实验2中，使用了一种探索型Y-迷宫实验范式，它仅依赖于啮齿类动物天生的探索欲望，避免了奖赏效应的干扰，利用此新型迷宫，我们检测了25和50 Hz磁场对小鼠空间识别记忆能力的影响。其结果如下： 实验1：大鼠OFC的delta频段（2-4 Hz）EEG活动与食物刺激显著相关，其相对功率在食物渴求时下降，在食物奖赏时升高。 实验2：与短时照射相比，长时的50 Hz磁场照射降低了小鼠对新异臂的探索能力，而25和50 Hz磁场暴露都不影响小鼠的活动力。 本研究表明，食物奖赏与OFC的delta频段EEG活动密切相关，而我们以前发现，大鼠和猴OFC的gamma（20-100 Hz）活动与吗啡成瘾相关，提示了OFC在自然奖赏和药物成瘾中具有不同的作用；另外，本实验首次证明，极低频磁场损害了小鼠不依赖于奖赏系统的空间认知能力，而我们先前发现，极低频磁场可以强化吗啡诱导的条件化位置偏好，从而说明极低频磁场对吗啡成瘾具有独特的生物学效应。

1.老年猴视皮层神经元对图形对比度的反应及其潜伏期特征; 2. 极低频磁场对脑功能的影响及眶额叶认知功能的研究

1.老年猴视皮层神经元对图形对比度的反应及潜伏期特征: 在正常衰老过程中人类的视觉功能受到严重影响，例如空间和时间对比度敏感性下降以及信息处理时间的延长。虽然部分视觉功能的退化与眼睛的光学系统老化有关，但是它并不能解释所有视觉功能的下降。此外，我们以前的研究和别人的研究结果都表明衰老过程中视觉中枢系统功能的改变可能是视觉功能下降的主要原因。因此，利用单位放电记录技术（single-unit recording technique），我们比较了年轻猕猴和老年猕猴的初级视觉皮层（primary visual cortex，又称V1）神经元对比度反应之间的差异，以及V1和内侧颞叶（medial temporal cortex，MT）视觉区神经元反应潜伏期及其变异性之间的差异。结果显示，与年轻猴相比，老年猴V1区神经元对比度敏感性降低，同时伴随着神经元活动信噪比下降；老年猴V1区和MT区神经元反应潜伏期及其变异性显著增加。然而，两个年龄组MT区神经元平均潜伏期之间差异小于V1区神经元平均潜伏期之间的差异，说明MT区神经元能够自我调整老化带来的影响。另外，两个年龄组V1区神经元潜伏期和变异性都具有正相关关系，但是MT区神经元则没有这种相关性。这些结果表明，在老化过程中皮层神经元的对比度和潜伏期反应特性发生了改变。我们推测这种改变可能与视觉皮层内抑制系统功能的降低有关，但是具体的分子机制和神经环路还不清楚。总之，本实验的研究结果为更好的理解老年人在视觉信息处理中时间和空间对比度敏感性及处理速度下降提供了新线索。2.极低频磁场对脑功能的影响及眶额叶认知功能的研究: 实验目的：（1）研究极低频磁场(20 Hz, 14 mT)照射对长期吗啡处理引起的大鼠背侧海马神经元多巴胺D2密度降低的影响；（2）小鼠青春期长期极低频磁场(50 Hz, 2 mT)照射对空间学习记忆的影响；（3）初步探讨了眶额叶在大鼠新异性探索行为中的作用。实验1，我们用免疫组化的方法检测了大鼠背侧海马神经元多巴胺D2受体密度的变化。结果显示，在长期吗啡处理后戒断早期背侧海马神经元多巴胺D2受体密度相对于对照组减少，磁场和吗啡共同作用会强化这种适应，但是这种变化很快恢复正常。这些结果表明长期吗啡处理会引起海马多巴胺系统产生适应；磁场强化了长期吗啡处理对背侧海马多巴胺系统的影响,这为我们先前发现磁场照射延缓了大鼠条件位置偏好消退的研究结果提供了一个内在神经基础。实验2，我们分别用Y-迷宫（two-trial Y-maze）和Morris水迷宫两种行为装置研究了青春期早期磁场暴露对小鼠短时空间识别记忆和长时空间参考记忆的影响。结果显示，磁场暴露并没有影响小鼠Y-迷宫作业，但是提高了水迷宫任务的学习以及记忆保持。这些结果表明磁场对空间记忆的影响是任务依赖性的。实验3，我们用旷场和Y-迷宫两种行为装置研究了眶额叶电损伤对大鼠新异性探索行为的影响。结果显示，眶额叶受损并没有影响大鼠的神经运动能力，但是降低了大鼠在旷场中的行走距离和直立次数以及降低了在Y-迷宫新异臂中的探索时间和穿梭次数。这些结果表明，眶额叶的完整性对大鼠探索新异环境行为是必要的，这可能与眶额叶参与记忆或行为决策功能有关。

Intersubject Regularity in the Intrinsic Shape of Human V1

Previous studies have reported considerable intersubject variability in the three-dimensional geometry of the human primary visual cortex (V1). Here we demonstrate that much of this variability is due to extrinsic geometric features of the cortical folds, and that the intrinsic shape of V1 is similar across individuals. V1 was imaged in ten ex vivo human hemispheres using high-resolution (200 μm) structural magnetic resonance imaging at high field strength (7 T). Manual tracings of the stria of Gennari were used to construct a surface representation, which was computationally flattened into the plane with minimal metric distortion. The instrinsic shape of V1 was determined from the boundary of the planar representation of the stria. An ellipse provided a simple parametric shape model that was a good approximation to the boundary of flattened V1. The aspect ration of the best-fitting ellipse was found to be consistent across subject, with a mean of 1.85 and standard deviation of 0.12. Optimal rigid alignment of size-normalized V1 produced greater overlap than that achieved by previous studies using different registration methods. A shape analysis of published macaque data indicated that the intrinsic shape of macaque V1 is also stereotyped, and similar to the human V1 shape. Previoud measurements of the functional boundary of V1 in human and macaque are in close agreement with these results.

Fear learning circuitry is biased toward generalization of fear associations in posttraumatic stress disorder.

Fear conditioning is an established model for investigating posttraumatic stress disorder (PTSD). However, symptom triggers may vaguely resemble the initial traumatic event, differing on a variety of sensory and affective dimensions. We extended the fear-conditioning model to assess generalization of conditioned fear on fear processing neurocircuitry in PTSD. Military veterans (n=67) consisting of PTSD (n=32) and trauma-exposed comparison (n=35) groups underwent functional magnetic resonance imaging during fear conditioning to a low fear-expressing face while a neutral face was explicitly unreinforced. Stimuli that varied along a neutral-to-fearful continuum were presented before conditioning to assess baseline responses, and after conditioning to assess experience-dependent changes in neural activity. Compared with trauma-exposed controls, PTSD patients exhibited greater post-study memory distortion of the fear-conditioned stimulus toward the stimulus expressing the highest fear intensity. PTSD patients exhibited biased neural activation toward high-intensity stimuli in fusiform gyrus (P<0.02), insula (P<0.001), primary visual cortex (P<0.05), locus coeruleus (P<0.04), thalamus (P<0.01), and at the trend level in inferior frontal gyrus (P=0.07). All regions except fusiform were moderated by childhood trauma. Amygdala-calcarine (P=0.01) and amygdala-thalamus (P=0.06) functional connectivity selectively increased in PTSD patients for high-intensity stimuli after conditioning. In contrast, amygdala-ventromedial prefrontal cortex (P=0.04) connectivity selectively increased in trauma-exposed controls compared with PTSD patients for low-intensity stimuli after conditioning, representing safety learning. In summary, fear generalization in PTSD is biased toward stimuli with higher emotional intensity than the original conditioned-fear stimulus. Functional brain differences provide a putative neurobiological model for fear generalization whereby PTSD symptoms are triggered by threat cues that merely resemble the index trauma.

The Many Directions of Time

Event duration perception is fundamental to cognitive functioning. Recent research has shown that localized sensory adaptation compresses perceived duration of brief visual events in the adapted location; however, there is disagreement on whether the source of these temporal distortions is cortical or pre-cortical. The current study reveals that spatially localized duration compression can also be direction contingent, in that duration compression is induced when adapting and test stimuli move in the same direction but not when they move in opposite directions. Because of its direction-contingent nature, the induced duration compression reported here is likely to be cortical in origin. A second experiment shows that the adaptation processes driving duration compression can occur at or beyond human cortical area MT+, a specialised motion centre located upstream from primary visual cortex. The direction-specificity of these temporal mechanisms, in conjunction with earlier reports of pre-cortical temporal mechanisms driving duration perception, suggests that our encoding of subsecond event duration is driven by activity at multiple levels of processing.

Multi-scale keypoint annotation: a biological approach

The primary visual cortex employs simple, complex and end-stopped cells to create a scale space of 1D singularities (lines and edges) and of 2D singularities (line and edge junctions and crossings called keypoints). In this paper we show first results of a biological model which attributes information of the local image structure to keypoints at all scales, ie junction type (L, T, +) and main line/edge orientations. Keypoint annotation in combination with coarse to fine scale processing facilitates various processes, such as image matching (stereo and optical flow), object segregation and object tracking.

Effets de l’alcoolisme fœtal sur le développement du corps genouillé latéral du singe

L’exposition du fœtus à l’éthanol est reconnue comme étant la principale cause de maladies évitables lors du développement. Une forte exposition à l’alcool durant la gestation peut occasionner des dysmorphies cranio-faciales et des retards mentaux, ainsi que des troubles d’apprentissages et du comportement. Le développement du système visuel est également perturbé chez une grande majorité d’enfants qui ont été exposés à l’alcool. Lorsque les doses prises sont élevées, le système visuel peut présenter une panoplie de symptômes comme une augmentation de la tortuosité des vaisseaux rétiniens, de la myopie, de l’hypermétropie, du strabisme et une hypoplasie du nerf optique. Cependant, très peu d’études se sont penchées sur les effets de plus faibles doses sur le développement du système visuel du primate. Le singe est un excellent modèle pour étudier le système visuel car il possède plusieurs similitudes avec l’humain tant au niveau développemental qu’au niveau structurel. De plus, le singe utilisé, le Chlrocebus aethiops sabeus, possède l’avantage que des individus de cette espèce ont une consommation naturelle et volontaire à l’alcool. Une étude (Clarren et al., 1990) a suggéré qu’une faible exposition à l’alcool du fœtus du primate non humain occasionnait une diminution du nombre de cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Étant donné que le corps genouillé latéral dorsal (CGLd) reçoit la plupart de ses intrants de la rétine, il est raisonnable d’assumer que les couches rétino-récipientes du CGLd devraient être aussi affectées. Nous avons alors émis l’hypothèse que le CGLd devrait également subir une diminution du nombre de neurones. Pour la première fois, nous avons utilisé une méthode stéréologique pour quantifier le nombre de cellules dans les couches parvo- (P) et magnocellulaires (M) du CGLd. Contrairement à notre hypothèse de départ, nous n’avons pas observé de diminution dans le nombre global de neurones dans le CGLd des animaux exposés à l’alcool par rapport à des sujets contrôles, ni une diminution de son volume. Nous avons toutefois observé une diminution de la taille du corps cellulaire seulement dans la population M du CGLd. Ces résultats suggèrent que le système visuel est affecté par une faible exposition à l’alcool durant son développement qui devrait se traduire sur le comportement par des déficits dans les fonctions de la voie M.

Développement physiologique des voies visuelles chez le rat normal et chez celui ayant subi des convulsions hyperthermiques

Les neurones des couches superficielles du collicule supérieur et du cortex visuel primaire du rat adulte sont sensibles à de basses fréquences spatiales de haut contraste défilant à des vitesses élevées. Entre les jours post-nataux 27-30 et l’âge adulte, les fréquences temporelles optimales des neurones du cortex visuel primaire augmentent, tandis que leurs seuils de contraste diminuent. Cependant, les fréquences spatiales optimales, les valeurs de résolution spatiale et les bandes passantes spatiales de ces neurones sont, dès l’ouverture des paupières, similaires à celles observées chez le rat adulte. Ces profils de réponse neuronale suggèrent que les projections rétino-colliculaires et rétino-géniculo-corticales sont essentiellement issues de neurones ganglionnaires rétinofuges magnocellulaires et koniocellulaires. Les neurones du cortex visuel primaire du rat ayant subi des convulsions hyperthermiques présentent, dès l’ouverture des paupières, de basses fréquences spatiales optimales, de larges bandes passantes directionnelles et temporelles ainsi que des seuils de contraste élevés par rapport aux neurones du rat normal. À l’âge adulte, de basses fréquences temporelles optimales et de larges bandes passantes spatiales sont également observées chez le rat ayant subi des convulsions hyperthermiques. L’altération des profils de réponse des neurones du cortex visuel primaire du rat ayant subi de convulsions hyperthermiques suggère un déséquilibre entre les mécanismes neuronaux excitateurs et inhibiteurs de cette aire corticale. Ces résultats suggèrent également qu’un épisode unique de convulsions fébriles infantiles suffit à altérer le développement des propriétés spatio-temporelles des champs récepteurs des neurones du cortex visuel primaire.

Incorporating complex cells into neural networks for pattern classification

Dans le domaine des neurosciences computationnelles, l'hypothèse a été émise que le système visuel, depuis la rétine et jusqu'au cortex visuel primaire au moins, ajuste continuellement un modèle probabiliste avec des variables latentes, à son flux de perceptions. Ni le modèle exact, ni la méthode exacte utilisée pour l'ajustement ne sont connus, mais les algorithmes existants qui permettent l'ajustement de tels modèles ont besoin de faire une estimation conditionnelle des variables latentes. Cela nous peut nous aider à comprendre pourquoi le système visuel pourrait ajuster un tel modèle; si le modèle est approprié, ces estimé conditionnels peuvent aussi former une excellente représentation, qui permettent d'analyser le contenu sémantique des images perçues. Le travail présenté ici utilise la performance en classification d'images (discrimination entre des types d'objets communs) comme base pour comparer des modèles du système visuel, et des algorithmes pour ajuster ces modèles (vus comme des densités de probabilité) à des images. Cette thèse (a) montre que des modèles basés sur les cellules complexes de l'aire visuelle V1 généralisent mieux à partir d'exemples d'entraînement étiquetés que les réseaux de neurones conventionnels, dont les unités cachées sont plus semblables aux cellules simples de V1; (b) présente une nouvelle interprétation des modèles du système visuels basés sur des cellules complexes, comme distributions de probabilités, ainsi que de nouveaux algorithmes pour les ajuster à des données; et (c) montre que ces modèles forment des représentations qui sont meilleures pour la classification d'images, après avoir été entraînés comme des modèles de probabilités. Deux innovations techniques additionnelles, qui ont rendu ce travail possible, sont également décrites : un algorithme de recherche aléatoire pour sélectionner des hyper-paramètres, et un compilateur pour des expressions mathématiques matricielles, qui peut optimiser ces expressions pour processeur central (CPU) et graphique (GPU).

Organisation rétinotopique des structures visuelles révélée par imagerie optique cérébrale chez le rat normal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Modulation de l'activité de structures cérébrales sous-corticales par optogénétique

L’optogénétique est une technique prometteuse pour la modulation de l’activité neuronale. Par l’insertion d’une opsine microbienne dans la membrane plasmique de neurones et par son activation photonique, il devient possible de réguler l’activité neuronale avec une grande résolution temporelle et spatiale. Beaucoup de travaux ont été faits pour caractériser et synthétiser de nouvelles opsines. Ainsi, plusieurs variétés d’opsines sont désormais disponibles, chacune présentant des cinétiques et sensibilités à des longueurs d’onde différentes. En effet, il existe des constructions optogénétiques permettant de moduler à la hausse ou à la baisse l’activité neuronale, telles la channelrhodopsine-2 (ChR2) ou la halorhodopsine (NpHR), respectivement. Les promesses de cette technologie incluent le potentiel de stimuler une région restreinte du cerveau, et ce, de façon réversible. Toutefois, peu d’applications en ce sens ont été réalisées, cette technique étant limitée par l’absorption et la diffusion de la lumière dans les tissus. Ce mémoire présente la conception d’une fibre optique illuminant à un angle de 90° à sa sortie, capable de guider la lumière à des structures bien précises dans le système nerveux central. Nous avons conduit des tests in vivo dans le système visuel de souris transgéniques exprimant la ChR2 dans l’ensemble du système nerveux central. Dans le système visuel, les signaux rétiniens sont conduits au corps genouillé latéral (CGL) avant d’être relayés au cortex visuel primaire (V1). Pour valider la capacité de mon montage optogénétique à stimuler spécifiquement une sous-population de neurones, nous avons tiré profit de l’organisation rétinotopique existant dans le système visuel. En stimulant optogénétiquement le CGL et en tournant la fibre optique sur elle-même à l’aide d’un moteur, il devient possible de stimuler séquentiellement différentes portions de cette structure thalamique et conséquemment, différentes représentations du champ visuel. L’activation des projections thalamiques sera enregistrée au niveau de l’aire V1 à l’aide de l’imagerie optique intrinsèque, une technique qui permet d’imager les variations de la concentration d’oxygène et du volume sanguin dans le tissu neuronal, sur une grande surface corticale. Comme l’organisation rétinotopique est maintenue au niveau de l’aire V1, l’espace activé au niveau du cortex révèlera l’étendue spatiale de notre stimulation optogénétique du CGL. Les expériences in vivo démontrèrent qu’en déplaçant la fibre optique dans le CGL, il nous était possible de stimuler différents sous- ensembles de neurones dans cette structure thalamique. En conclusion, cette étude montre notre capacité à développer un système à base de fibre optique capable de stimuler optogénétiquement une population de neurone avec une grande précision spatiale.

Étude du traitement visuel simple et complexe chez les enfants autistes

Les personnes ayant un trouble du spectre autistique (TSA) manifestent des particularités perceptives. En vision, des travaux influents chez les adultes ont mené à l’élaboration d’un modèle explicatif du fonctionnement perceptif autistique qui suggère que l’efficacité du traitement visuel varie en fonction de la complexité des réseaux neuronaux impliqués (Hypothèse spécifique à la complexité). Ainsi, lorsque plusieurs aires corticales sont recrutées pour traiter un stimulus complexe (e.g., modulations de texture; attributs de deuxième ordre), les adultes autistes démontrent une sensibilité diminuée. À l’inverse, lorsque le traitement repose principalement sur le cortex visuel primaire V1 (e.g., modulations locales de luminance; attributs de premier ordre), leur sensibilité est augmentée (matériel statique) ou intacte (matériel dynamique). Cette dissociation de performance est spécifique aux TSA et peut s’expliquer, entre autre, par une connectivité atypique au sein de leur cortex visuel. Les mécanismes neuronaux précis demeurent néanmoins méconnus. De plus, on ignore si cette signature perceptuelle est présente à l’enfance, information cruciale pour les théories perceptives de l’autisme. Le premier volet de cette thèse cherche à vérifier, à l’aide de la psychophysique et l’électrophysiologie, si la double dissociation de performance entre les attributs statiques de premier et deuxième ordre se retrouve également chez les enfants autistes d’âge scolaire. Le second volet vise à évaluer chez les enfants autistes l’intégrité des connexions visuelles descendantes impliquées dans le traitement des textures. À cet effet, une composante électrophysiologique reflétant principalement des processus de rétroaction corticale a été obtenue lors d’une tâche de ségrégation des textures. Les résultats comportementaux obtenus à l’étude 1 révèlent des seuils sensoriels similaires entre les enfants typiques et autistes à l’égard des stimuli définis par des variations de luminance et de texture. Quant aux données électrophysiologiques, il n’y a pas de différence de groupe en ce qui concerne le traitement cérébral associé aux stimuli définis par des variations de luminance. Cependant, contrairement aux enfants typiques, les enfants autistes ne démontrent pas une augmentation systématique d’activité cérébrale en réponse aux stimuli définis par des variations de texture pendant les fenêtres temporelles préférentiellement associées au traitement de deuxième ordre. Ces différences d’activation émergent après 200 ms et engagent les aires visuelles extrastriées des régions occipito-temporales et pariétales. Concernant la connectivité cérébrale, l’étude 2 indique que les connexions visuelles descendantes sont fortement asymétriques chez les enfants autistes, en défaveur de la région occipito-temporale droite. Ceci diffère des enfants typiques pour qui le signal électrophysiologique reflétant l’intégration visuo-corticale est similaire entre l’hémisphère gauche et droit du cerveau. En somme, en accord avec l’hypothèse spécifique à la complexité, la représentation corticale du traitement de deuxième ordre (texture) est atypiquement diminuée chez les enfants autistes, et un des mécanismes cérébraux impliqués est une altération des processus de rétroaction visuelle entre les aires visuelles de haut et bas niveau. En revanche, contrairement aux résultats obtenus chez les adultes, il n’y a aucun indice qui laisse suggérer la présence de mécanismes supérieurs pour le traitement de premier ordre (luminance) chez les enfants autistes.