Des chercheurs identifient la zone du cerveau où les personnes aveugles reconnaissent les visages identifiés par le son

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À l’aide d’un appareil spécialisé qui traduit les images en son, les neuroscientifiques et leurs collègues du centre médical de l’université de Georgetown ont montré que les personnes aveugles reconnaissaient les visages de base en utilisant la partie du cerveau connue sous le nom de zone fusiforme du visage, une région cruciale pour le traitement des visages dans les personnes voyantes.

Les résultats sont apparus dans PLOS UN le 22 novembre 2023.

« On sait depuis un certain temps que les personnes aveugles peuvent, dans une certaine mesure, compenser leur perte de vision en faisant appel à leurs autres sens », explique Josef Rauschecker, Ph.D., D.Sc., professeur au département de neurosciences à l’Université de Georgetown et auteur principal de cette étude. « Notre étude a testé dans quelle mesure cette plasticité, ou compensation, entre la vue et l’audition existe en codant des modèles visuels de base en modèles auditifs à l’aide d’un dispositif technique que nous appelons un dispositif de substitution sensorielle. Avec l’utilisation de la résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), nous pouvons déterminer où se produit cette plasticité compensatoire dans le cerveau. »

La perception du visage chez les humains et les primates non humains est réalisée par un patchwork de régions corticales spécialisées. La manière dont ces régions se développent reste controversée. En raison de leur importance pour le comportement social, de nombreux chercheurs pensent que les mécanismes neuronaux de reconnaissance des visages sont innés chez les primates ou dépendent d’une expérience visuelle précoce avec les visages.

« Nos résultats auprès de personnes aveugles impliquent que le développement de la zone fusiforme du visage ne dépend pas de l’expérience avec les visages visuels réels, mais de l’exposition à la géométrie des configurations faciales, qui peut être transmise par d’autres modalités sensorielles », ajoute Rauschecker.

Paula Plaza, Ph.D., l’un des principaux auteurs de l’étude, qui travaille maintenant à l’Université Andres Bello, au Chili, déclare : « Notre étude démontre que la zone fusiforme du visage code le « concept » d’un visage, quel que soit le canal d’entrée. , ou l’expérience visuelle, qui est une découverte importante. »

Six personnes aveugles et 10 personnes voyantes, qui ont servi de sujets témoins, ont subi trois séries d’IRM fonctionnelles pour voir quelles parties du cerveau étaient activées lors de la traduction de l’image en son. Les scientifiques ont découvert que l’activation cérébrale par le son chez les personnes aveugles se trouvait principalement dans la zone fusiforme gauche du visage, tandis que le traitement du visage chez les personnes voyantes se produisait principalement dans la zone fusiforme droite du visage.

« Nous pensons que la différence gauche/droite entre les personnes aveugles et celles qui ne le sont pas peut être liée à la façon dont les côtés gauche et droit de la zone fusiforme font face – soit en tant que modèles connectés, soit en tant que parties séparées, ce qui peut être un facteur important ». indice pour nous aider à perfectionner notre dispositif de substitution sensorielle », explique Rauschecker, qui est également codirecteur du Centre de neuro-ingénierie de l’Université de Georgetown.

Actuellement, grâce à leur appareil, les personnes aveugles peuvent reconnaître un visage de base « dessin animé » (comme un visage heureux emoji) lorsqu’il est retranscrit en motifs sonores. La reconnaissance des visages via les sons était un processus fastidieux qui nécessitait de nombreuses séances de pratique. Chaque séance commençait par amener les gens à reconnaître des formes géométriques simples, telles que des lignes horizontales et verticales ; La complexité des stimuli a ensuite progressivement augmenté, de sorte que les lignes ont formé des formes, telles que des maisons ou des visages, qui sont ensuite devenues encore plus complexes (maisons hautes contre maisons larges et visages heureux contre visages tristes).

En fin de compte, les scientifiques aimeraient utiliser des images de visages et de maisons réels en combinaison avec leur appareil, mais les chercheurs notent qu’ils devraient d’abord augmenter considérablement la résolution de l’appareil. « Nous serions ravis de pouvoir découvrir s’il est possible pour les personnes aveugles d’apprendre à reconnaître les individus à partir de leurs photos. Cela nécessitera peut-être beaucoup plus de pratique avec notre appareil, mais maintenant que nous avons identifié la région du cerveau là où la traduction a lieu, nous saurons peut-être mieux comment affiner nos processus », conclut Rauschecker.

Outre Rauschecker, les autres auteurs de l’Université de Georgetown sont Laurent Renier et Stephanie Rosemann. Anne G. De Volder, décédée alors que ce manuscrit était en préparation, travaillait au Laboratoire de réadaptation neuronale, Institut des neurosciences, Université catholique de Louvain, Bruxelles, Belgique.

Ce travail a été soutenu par une subvention du National Eye Institute (#R01 EY018923).

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