Étude de l'attention spatiale en condition d'interférence émotionnelle chez les enfants avec un trouble autistique

Le déficit social, incluant la perturbation du traitement du regard et des émotions, est au cœur de l’autisme. Des études ont montré que les visages de peur provoquent une orientation rapide et involontaire de l’attention spatiale vers leur emplacement chez les individus à développement typique. De plus, ceux-ci détectent plus rapidement et plus efficacement les visages avec un regard direct (vs regard dévié). La présente étude vise à explorer l’effet de l’émotion de peur et de la direction du regard (direct vs dévié) sur l’attention spatiale chez les enfants autistes à l’aide d’une tâche d’attention spatiale implicite. Six enfants avec un trouble autistique (TA) ont participé à cette étude. Les participants doivent détecter l’apparition d’une cible à gauche ou à droite d’un écran. L’apparition de la cible est précédée d’une amorce (paire de visages peur/neutre avec regard direct/dévié). La cible peut être présentée soit dans le même champ visuel que l’amorce émotionnellement chargée (condition valide), soit dans le champ visuel opposé (condition invalide). Nos résultats montrent que les amorces avec un visage de peur (vs les amorces avec un visage neutre) provoquent un effet d’interférence au niveau comportemental et divergent l’attention de leur emplacement chez les enfants avec un TA.

Facteurs influencing haptic shape perception

Le but de cette étude était de déterminer la contribution de plusieurs facteurs (le design de la tâche, l’orientation d’angle, la position de la tête et du regard) sur la capacité des sujets à percevoir les différences de formes bidimensionnelles (2-D) en utilisant le toucher haptique. Deux séries d'expériences (n = 12 chacune) ont été effectuées. Dans tous les cas, les angles ont été explorés avec l'index du bras tendu. La première expérience a démontré que le seuil de discrimination des angles 2-D a été nettement plus élevé, 7,4°, que le seuil de catégorisation des angles 2-D, 3,9°. Ce résultat étend les travaux précédents, en montrant que la différence est présente dans les mêmes sujets testés dans des conditions identiques (connaissance des résultats, conditions d'essai visuel, l’orientation d’angle). Les résultats ont également montré que l'angle de catégorisation ne varie pas en fonction de l'orientation des angles dans l'espace (oblique, verticale). Étant donné que les angles présentés étaient tous distribués autour de 90°, ce qui peut être un cas particulier comme dans la vision, cette constatation doit être étendue à différentes gammes d'angles. Le seuil plus élevé dans la tâche de discrimination reflète probablement une exigence cognitive accrue de cette tâche en demandant aux sujets de mémoriser temporairement une représentation mentale du premier angle exploré et de la comparer avec le deuxième angle exploré. La deuxième expérience représente la suite logique d’une expérience antérieure dans laquelle on a constaté que le seuil de catégorisation est modifié avec la direction du regard, mais pas avec la position de la tête quand les angles (non visibles) sont explorés en position excentrique, 60° à la droite de la ligne médiane. Cette expérience a testé l'hypothèse que l'augmentation du seuil, quand le regard est dirigé vers l'extrême droite, pourrait refléter une action de l'attention spatiale. Les sujets ont exploré les angles situés à droite de la ligne médiane, variant systématiquement la direction du regard (loin ou vers l’angle) de même que l'emplacement d'angle (30° et 60° vers la droite). Les seuils de catégorisation n’ont démontré aucun changement parmi les conditions testées, bien que le biais (point d'égalité subjective) ait été modifié (décalage aux valeurs inférieurs à 90°). Puisque notre test avec le regard fixé à l’extrême droite (loin) n'a eu aucun effet sur le seuil, nous proposons que le facteur clé contribuant à l'augmentation du seuil vu précédemment (tête tout droit/regard à droite) doit être cette combinaison particulière de la tête/regard/angles et non l’attention spatiale.

RECHERCHE TRANSLATIONNELLE EN NEUROSCIENCES PSYCHIATRIQUES: DE L'ANIMAL MODELE DE SCHIZOPHRENIE A LA DETECTION D'UNE DESORIENTATION SPATIALE, PRATIQUE OU SYMBOLIQUE CHEZ DES PATIENTS

La modélisation, chez l'animal, de maladies psychiatriques telles que la schizophrénie repose sur différentes démarches visant à induire des perturbations cérébrales similaires à celles observées dans la maladie. Nous avons cherché à étudier chez le rat les effets d'une diminution (50%) transitoire en glutathion (GSH) durant le développement (PND 5 à PND 16) à partir de l'implication, chez des adultes, des conséquences de cette perturbation dans des mécanismes fondamentaux de traitement de l'information sensorielle. Cette thèse évalue et documente les déficits de compétences de navigation spatiale dans ce modèle. Nous avons mis en évidence des effets comportementaux à partir de l'identification de différences particulières dans des tâches d'orientation: des difficultés, chez les rats ayant subi un déficit en GSH, à élaborer une représentation globale de l'environnement dans lequel ils se déplacent, difficultés compensées par une attention particulière aux détails visuels le composant. Cette stratégie réactive compensatoire est efficace lorsque les conditions permettent un ajustement continu aux repères visuels environnementaux. Elle ne permet cependant pas des prédictions et des attentes sur ce qui devrait être rencontré et perçu dans une certaine direction, dès qu'une partie des informations visuelles familières disparaît. Il faudrait pour cela une capacité fondée sur une représentation abstraite, à distance des modalités sensorielles qui en ont permis son élaboration. Notre thèse soutient que les déficits, supposés participer à l'émergence de certains symptômes de la maladie, auraient également des conséquences sur l'élaboration de la représentation spatiale nécessaire à des capacités d'orientation effectives et symboliques. - The study of a psychiatric disease such as schizophrenia in an animal model relies on different approaches attempting to replicate brain perturbations similar to those observed in the illness. In the present work, behavioural consequences of a functional deficit in brain connectivity and coordination were assessed in rats with a transitory glutathione (GSH) deficit induced during the postnatal development (PND 5-PND 16) with daily injections of BSO (1- buthionine-(S,R)- sulfoximine). We searched for a theoretical syndrome associating ecologically relevant behavioural adaptive deficits and resulting from the weakening of sensory integration processes. Our results revealed significant and specific deficit of BSO treated rats in spatial orientation tasks designed to test for cognitive mapping abilities. Treated rats behaved as if impaired in the proactive strategies supported by an abstract representation such as a cognitive map. In contrast their performances were preserved whenever the environmental conditions allowed for adaptative reactive strategies, an equivalent of the visual affordances described by Gibson (1958). This supports our thesis that BSO treated rats expressed difficulties in elaborating a global representation of the environment. This deficit was completely - or - partially compensated by the development of an increased attention to the environment's visual details. This compensatory reactive strategy requires a rich environment allowing for continuous adjustment to visual cues. However, such adjustment doesn't allow to predictions and expectancies about what should be met and perceived in a certain direction, when familiar visual spatial cues are missing. Such competencies require orientation based on the use of an abstract spatial representation, independent from the specific sensory modalities that have participated to its elaboration. The impairment of BSO rats such spatial representation could result from a deficit in the integration and organization of perceptual information. Our model leads to the hypothesis that these fundamental deficits might account for certain symptoms of schizophrenia. They would also interfere with in the capacity to elaborate spatial representation necessary for optimal orientation in natural, artificial or symbolic environment.

Quand l’action surpasse la perception : rôle de la vision et de la proprioception dans la perception et le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main

Cette recherche a pour but d’évaluer le rôle de la vision et de la proprioception pour la perception et le contrôle de l’orientation spatiale de la main chez l’humain. L’orientation spatiale de la main est une composante importante des mouvements d’atteinte et de saisie. Toutefois, peu d’attention a été portée à l’étude de l’orientation spatiale de la main dans la littérature. À notre connaissance, cette étude est la première à évaluer spécifiquement l’influence des informations sensorielles et de l’expérience visuelle pour la perception et le contrôle en temps réel de l'orientation spatiale de la main pendant le mouvement d’atteinte naturel vers une cible stationnaire. Le premier objectif était d’étudier la contribution de la vision et de la proprioception dans des tâches de perception et de mouvement d’orientation de la main. Dans la tâche de perception (orientation-matching task), les sujets devaient passivement ou activement aligner une poignée de forme rectangulaire avec une cible fixée dans différentes orientations. Les rotations de l’avant-bras et du poignet étaient soit imposées par l’expérimentateur, soit effectuées par les sujets. Dans la tâche de mouvement d’orientation et d’atteinte simultanées (letter posting task 1), les sujets ont réalisé des mouvements d’atteinte et de rotation simultanées de la main afin d’insérer la poignée rectangulaire dans une fente fixée dans les mêmes orientations. Les tâches ont été réalisées dans différentes conditions sensorielles où l’information visuelle de la cible et de la main était manipulée. Dans la tâche perceptive, une augmentation des erreurs d’orientation de la main a été observée avec le retrait des informations visuelles concernant la cible et/ou ou la main. Lorsque la vision de la main n’était pas permise, il a généralement été observé que les erreurs d’orientation de la main augmentaient avec le degré de rotation nécessaire pour aligner la main et la cible. Dans la tâche de mouvement d’orientation et d’atteinte simultanées, les erreurs ont également augmenté avec le retrait des informations visuelles. Toutefois, les patrons d’erreurs étaient différents de ceux observés dans la tâche de perception, et les erreurs d’orientation n’ont pas augmenté avec le degré de rotation nécessaire pour insérer la poignée dans la fente. En absence de vision de la main, il a été observé que les erreurs d’orientation étaient plus petites dans la tâche de mouvement que de perception, suggérant l’implication de la proprioception pour le contrôle de l’orientation spatiale de la main lors des mouvements d’orientation et d’atteinte simultanées. Le deuxième objectif de cette recherche était d’étudier l’influence de la vision et de la proprioception dans le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main. Dans une tâche d’orientation de la main suivie d’une atteinte manuelle (letter posting task 2), les sujets devaient d’abord aligner l’orientation de la même poignée avec la fente fixée dans les mêmes orientations, puis réaliser un mouvement d’atteinte sans modifier l’orientation initiale de la main. Une augmentation des erreurs initiales et finales a été observée avec le retrait des informations visuelles. Malgré la consigne de ne pas changer l’orientation initiale de la main, une diminution des erreurs d’orientation a généralement été observée suite au mouvement d’atteinte, dans toutes les conditions sensorielles testées. Cette tendance n’a pas été observée lorsqu’aucune cible explicite n’était présentée et que les sujets devaient conserver l’orientation de départ de la main pendant le mouvement d’atteinte (mouvement intransitif; letter-posting task 3). La diminution des erreurs pendant l’atteinte manuelle transitive vers une cible explicite (letter-posting task 2), malgré la consigne de ne pas changer l’orientation de la main pendant le mouvement, suggère un mécanisme de corrections automatiques pour le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main pendant le mouvement d’atteinte naturel vers une cible stationnaire. Le troisième objectif de cette recherche était d’évaluer la contribution de l’expérience visuelle pour la perception et le contrôle de l’orientation spatiale de la main. Des sujets aveugles ont été testés dans les mêmes tâches de perception et de mouvement. De manière générale, les sujets aveugles ont présenté les mêmes tendances que les sujets voyants testés dans la condition proprioceptive (sans vision), suggérant que l’expérience visuelle n’est pas nécessaire pour le développement d’un mécanisme de correction en temps réel de l’orientation spatiale de la main basé sur la proprioception.

L’influence de la distance spatiale et la similarité physique entre une cible et un distracteur saillant sur la composante N2pc.

Une composante PRE (potentiel relié aux événements) nommée la N2pc est associée au déploiement de l’attention visuo-spatiale. Nous avons examiné la modulation de la N2pc en fonction de la présence ou l’absence d’une cible, la séparation physique de deux items saillants ainsi que leur similarité. Les stimuli présentés étaient des lignes variant selon leur orientation et leur couleur, les items saillants étant bleus et les items non saillants, gris. Les résultats démontrent une augmentation de l’amplitude de la N2pc en lien avec la distance séparant deux items saillants ainsi qu’une augmentation de l’amplitude de la N2pc lorsque les items saillants avaient des orientations plus similaires. Aucune interaction entre ces deux facteurs n’a été observée. Une interaction significative a par contre été observée entre la présence/absence d’une cible et la similarité du distracteur avec la cible recherchée. Ces résultats montrent une dissociation entre l’activité reliée à la distance entre les items saillants et celle qui est reliée à la similarité distracteur-cible, car ils ne peuvent pas être expliqués par un seul mécanisme. Donc, les résultats suggèrent qu’une combinaison de traitement ascendant et de traitement descendant module la composante N2pc.

L'histoire de l'art mise en pièces : analyse matérielle, spatiale et temporelle de la period room comme dispositif muséal

Dans cette thèse, nous étudions la period room présentée dans le musée d’art. À travers un examen de sa spécificité matérielle, spatiale et temporelle, nous analysons les mécanismes propres à cette stratégie de mise en exposition et nous identifions ses principales conditions de possibilité. Ce faisant, nous étudions les différents savoirs qui sont sollicités par la period room, leurs interactions ainsi que l’apport réciproque de cette stratégie de mise en exposition à la construction de ces savoirs et ce, de manière à établir les fondements d’une épistémologie de la period room. Nous montrons ainsi quelle est sa contribution particulière à l’élaboration et à la médiation de l’histoire dans l’espace muséal. Grâce à cette étude, nous posons des assises conceptuelles qui permettent de repenser le rôle de la period room pour la discipline de l’histoire de l’art, déjouant par le fait même les apories de l’historicisme et de l’authenticité en vertu desquelles la period room est le plus souvent discréditée. Nous procédons par études de cas à partir d’un corpus principalement composé de period rooms ayant pour référents des intérieurs français de la seconde moitié du 18ième siècle et qui sont présentées dans des musées d’art américains (Frick Collection, Metropolitan Museum of Art, Philadelphia Museum of Art) et dans un musée canadien d’histoire naturelle et culturelle (Royal Ontario Museum). Dans la première partie de la thèse, nous établissons la typologie muséographique de la period room et nous envisageons les enjeux, notamment idéologiques, associés à la question de son « authenticité » à travers une analyse de son double statut de pastiche et de simulacre. Nous posons en outre l’un des fondements théoriques de notre étude en montrant que, parce qu’elle est formée de l’articulation entre pouvoirs et savoirs, la period room est un dispositif au sens où l’entendent Michel Foucault (1977) et Giorgio Agamben (2007). Dans la seconde partie, nous examinons la spécificité matérielle de la period room en démontrant comment elle est simultanément une réunion d’objets et un « tout », c’est-à-dire un objet muséographique en elle-même. Nous étudions les implications épistémologiques de cette idée pour la représentation de l’histoire proposée au moyen de la period room, tout en portant une attention particulière aux enjeux politiques qui informent cette représentation dans l’espace muséal. Dans la troisième partie, nous nous concentrons sur les particularités spatiales et temporelles de cette stratégie de mise en exposition et nous démontrons que, en dépit de son apparente unité de lieu et de temps, la period room est composée de plusieurs espaces et concentre plusieurs temps. En puisant dans la spécificité même de ce dispositif, nous élaborons des outils théoriques et méthodologiques inédits qui contribuent à repenser la fonction de la period room pour la mise en forme et la transmission de l’histoire. En conclusion, nous présentons une dernière étude de cas qui, examinant l’intervention de Valerie Hegarty dans trois period rooms du Brooklyn Museum (2013), synthétise les principaux enjeux traités dans la thèse et défend la valeur d’actualité de la period room.

Lateral asymmetry of voluntary attention orienting

We recently demonstrated that automatic attention favors the right side of space and, in the present study, we investigated whether voluntary attention also favors this side. Six reaction time experiments were conducted. In each experiment, 12 new 18-25-year-old male right-handed individuals were tested. In Experiments 1, 2, 3 (a, b) and 4 (a, b), tasks with increasing attentional demands were used. In Experiments 1, 2, 3a, and 4a, attention was oriented to one or both sides by means of a central spatially informative visual cue. A left or right side visual target appeared 100, 300, or 500 ms later. Attentional effects were observed in the four experiments. In Experiments 2, 3a and 4a, these effects were greater when the cue indicated the right side than when it indicated the left side (respectively: 16 ± 10 and 44 ± 6 ms, P = 0.015, for stimulus onset asynchrony of 500 ms in Experiment 2; 38 ± 10 and 70 ± 7 ms, P = 0.011, for Experiment 3a, and 23 ± 11 and 61 ± 10 ms, P = 0.009, for Experiment 4a). In Experiments 3b and 4b, the central cue pointed to both sides and was said to be non-relevant for task performance. In these experiments right and left reaction times did not differ. The most conservative interpretation of the present findings is that voluntary attention orienting favors the right side of space, particularly when a difficult task has to be performed.

Evidence for divided automatic attention

A long-standing debate in the literature is whether attention can form two or more independent spatial foci in addition to the well-known unique spatial focus. There is evidence that voluntary visual attention divides in space. The possibility that this also occurs for automatic visual attention was investigated here. Thirty-six female volunteers were tested. In each trial, a prime stimulus was presented in the left or right visual hemifield. This stimulus was characterized by the blinking of a superior, middle or inferior ring, the blinking of all these rings, or the blinking of the superior and inferior rings. A target stimulus to which the volunteer should respond with the same side hand or a target stimulus to which she should not respond was presented 100 ms later in a primed location, a location between two primed locations or a location in the contralateral hemifield. Reaction time to the positive target stimulus in a primed location was consistently shorter than reaction time in the horizontally corresponding contralateral location. This attentional effect was significantly smaller or absent when the positive target stimulus appeared in the middle location after the double prime stimulus. These results suggest that automatic visual attention can focus on two separate locations simultaneously, to some extent sparing the region in between.

Minor and Unsystematic Cortical Topographic Changes of Attention Correlates between Modalities

In this study we analyzed the topography of induced cortical oscillations in 20 healthy individuals performing simple attention tasks. We were interested in qualitatively replicating our recent findings on the localization of attention-induced beta bands during a visual task [1], and verifying whether significant topographic changes would follow the change of attention to the auditory modality. We computed corrected latency averaging of each induced frequency bands, and modeled their generators by current density reconstruction with Lp-norm minimization. We quantified topographic similarity between conditions by an analysis of correlations, whereas the inter-modality significant differences in attention correlates were illustrated in each individual case. We replicated the qualitative result of highly idiosyncratic topography of attention-related activity to individuals, manifested both in the beta bands, and previously studied slow potential distributions [2]. Visual inspection of both scalp potentials and distribution of cortical currents showed minor changes in attention-related bands with respect to modality, as compared to the theta and delta bands, known to be major contributors to the sensory-related potentials. Quantitative results agreed with visual inspection, supporting to the conclusion that attention-related activity does not change much between modalities, and whatever individual changes do occur, they are not systematic in cortical localization across subjects. We discuss our results, combined with results from other studies that present individual data, with respect to the function of cortical association areas.

An external focus of attention results in greater swimming speed

We examined effects of attentional focus on swimming speed. Participants` task was to swim one length of a pool (16 m) using the front crawl stroke. In Experiment 1, intermediate swimmers were given attentional focus instructions related to the crawl arm stroke or the leg kick, respectively. Participants were instructed to focus on ""pulling your hands back"" or ""pushing the instep down"" (internal focus), or on ""pushing the water back/down"" (external focus), respectively. Swim times were significantly shorter with an external focus. In Experiment 2, a control condition was included. Times were significantly faster in the external focus compared with both the internal focus and control conditions. These findings have implications for enhancing performance in swimming.

Bimanual aiming and overt attention: one law for two hands

Reaching to interact with an object requires a compromise between the speed of the limb movement and the required end-point accuracy. The time it takes one hand to move to a target in a simple aiming task can be predicted reliably from Fitts' law, which states that movement time is a function of a combined measure of amplitude and accuracy constraints (the index of difficulty, ID). It has been assumed previously that Fitts' law is violated in bimanual aiming movements to targets of unequal ID. We present data from two experiments to show that this assumption is incorrect: if the attention demands of a bimanual aiming task are constant then the movements are well described by a Fitts' law relationship. Movement time therefore depends not only on ID but on other task conditions, which is a basic feature of Fitts' law. In a third experiment we show that eye movements are an important determinant of the attention demands in a bimanual aiming task. The results from the third experiment extend the findings of the first two experiments and show that bimanual aiming often relies on the strategic co-ordination of separate actions into a seamless behaviour. A number of the task specific strategies employed by the adult human nervous system were elucidated in the third experiment. The general strategic pattern observed in the hand trajectories was reflected by the pattern of eye movements recorded during the experiment. The results from all three experiments demonstrate that eye movements must be considered as an important constraint in bimanual aiming tasks.

Further evidence for a deficit in switching attention in schizophrenia

In this study, sustained, selective, divided, and switching attention, and reloading of working memory were investigated in schizophrenia by using a newly developed Visual Attention Battery (VAB). Twenty-four outpatients with schizophrenia and 24 control participants were studied using the VAB. Performance on VAB components was correlated with performance of standard tests. Patients with schizophrenia were significantly impaired on VAB tasks that required switching of attention and reloading of working memory but had normal performance on tasks involving sustained attention or attention to multiple stimulus features. Switching attention and reloading of working memory were highly correlated with Trails (B - A) score for patients. The decline in performance on the switching-attention task in patients with schizophrenia met criteria for a differential deficit in switching attention. Future research should examine the neurophysiological basis of the switching deficit and its sensitivity and specificity to schizophrenia.

An exploration of varieties of visual attention: ERP findings

A set of five tasks was designed to examine dynamic aspects of visual attention: selective attention to color, selective attention to pattern, dividing and switching attention between color and pattern, and selective attention to pattern with changing target. These varieties of visual attention were examined using the same set of stimuli under different instruction sets; thus differences between tasks cannot be attributed to differences in the perceptual features of the stimuli. ERP data are presented for each of these tasks. A within-task analysis of different stimulus types varying in similarity to the attended target feature revealed that an early frontal selection positivity (FSP) was evident in selective attention tasks, regardless of whether color was the attended feature. The scalp distribution of a later posterior selection negativity (SN) was affected by whether the attended feature was color or pattern. The SN was largely unaffected by dividing attention across color and pattern. A large widespread positivity was evident in most conditions, consisting of at least three subcomponents which were differentially affected by the attention conditions. These findings are discussed in relation to prior research and the time course of visual attention processes in the brain. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.