Université de Lyon – Lumières Lyon II
Ecole doctorale de Neurosciences et Cognition
Laboratoire sur le Langage, le Cerveau et la Cognition (L2C2) CNRS UMR 5230
Fonction de la région occipito-temporale ventrale dans la reconnaissance des mots écrits
dans un cerveau atypique ou sous un format atypique
Thèse de doctorat de Sciences Cognitives
Mention Neuroscience Cognitive
Sous la direction de Dr. Tatjana A. NAZIR
Soutenance publiquement le 6 février 2009
Membres du Jury :
Pr. O. Koenig, président
Dr. Jean-François Démonet, rapporteur
Pr. Jonathan Grainger, rapporteur
Pr. Marc Brysbaert, examinateur
Dr. T. A. Nazir, directrice

Contrat de diffusion

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Remerciements

Je tiens à remercier tout d’abord ma directrice de thèse, Tatjana Nazir, sans qui je ne serais pas ici en France défendant ma thèse. Je la remercie pour ses conseils scientifiques aussi précieux qu’indispensables, son efficacité, sa bonne humeur et son aide dans tous les aspects.

Mes remerciements vont également à Yves, qui m’a prêté sa petite touche masculine pour résoudre des problèmes au cours de ce travail de thèse (ce qui lui vaut le nom de « super Yves ») mais m’a aussi fait peur une fois par jour (!) pour ajouter de la joie à ces quatre ans de travail. Merci également à Ira Noveck pour ses efforts pour faire de notre L2C2 un labo dynamique et vivant.

Je remercie beaucoup Jean-François Démonet et Jonathan Grainger pour avoir accepté d’être les rapporteurs de ma thèse et surtout pour créer un rapport dans un délai court. Merci également à Olivier Koenig pour son aide administrative et pour avoir accepté d’être président de mon jury. Mes sincères remerciements vont à Marc Brysbaert pour me faire l’honneur de participer à mon jury, pour m’avoir proposé un post-doc, mais aussi pour sa capacité incroyable d’écrire (et de réfléchir) qui me motive sur mes rêves d’écrivain.

Un immense merci à Véronique (!!) pour m’avoir soutenue et encouragée, et pour les bons moments qu’on a passés ensemble dans notre bureau avec un chocolat chaud. Je la remercie encore mille fois pour sa patience immense et sa super efficacité pour relire et corriger le français pour la majorité de ma thèse. Merci également à Agathe, Nadège et Chara pour leur aide sur mon mauvais français mais aussi pour les petites pauses qui permettent une discussion agréable et de s’aérer. Merci également à Anne Reboul, Aurore et Guillaume pour leurs conseils précis sur certains chapitres. Merci à Sabine, Alice pour la discussion scientifique et non-scientifique très agréable. Merci à Mathilde pour les bonnes discussions sur les mathématiques et modélisations. Merci à Clara de m’encourager et ses conseils sur certaines manips. Merci à Guy Tiberghien pour m’avoir offert les photos de visages comme stimuli supplémentaires. Merci aussi à Jérome, Cristina et Maria pour m’avoir conseillée et écoutés. Merci à tous les gens du L2C2 !!

Je remercie également Guillaume Sescousse pour ses conseils détaillés sur les analyses d’IRM, Nadège Bault pour la discussion sur les analyses et scripts et Jérémie pour un travail primaire avec DCM. Merci à mes amis sur notre super forum de sciences cognitives en chinois pour les discussions qui m’ont beaucoup aidée. Merci aussi à Danielle, Fabienne et Christina de CERMEP pour la discussion et le café qui rend la manip assez agréable, et je n’ai surtout pas oublié Helen, intelligente et zen, avec qui je suis ravie de travailler!

Un grand merci à tous mes amis de France et de Chine : OO, Nadia, Muriel, Sylvain (F), Philippe, Feng, Tianlun, Kangfu, Jiajia. Merci tout particulièrement à Bei, qui m’a épaulée ces années dans les meilleurs moments comme dans les difficiles! Merci également à toute ma famille qui me soutient depuis toutes ces années. Particulièrement mon grand-père qui nous a quittés, et qui m’a proposé d’apprendre le français un jour en 2003! Je tiens enfin à remercier de tout mon cœur mes parents, pour tout ce qu’ils font pour moi depuis 26 ans!! Je ne serais pas moi aujourd’hui sans eux. Je leur dédie ma thèse.

Résumé

Ce travail de thèse a pour but de mieux comprendre la fonction de la région occipito-temporale ventrale (OTv) gauche dans le traitement visuel des mots, et particulièrement la relation entre cette région et les régions langagières antérieures, ainsi que son rôle dans l’expertise perceptuelle en lecture. Un deuxième objectif est d’examiner le lien entre la latéralisation cérébrale du langage et l’avantage du champ visuel droit (CVD) dans la lecture des mots. Dans une 1ère étude en potentiels évoqués, en comparant des participants dominants hémisphériques gauches (HG) typiques et dominants hémisphériques droits (HD) atypiques, nous avons montré que l’activité OTv lors de la lecture était latéralisée dans le même hémisphère que la production du langage pour les deux populations. L’activité OTv lors de la lecture semble donc être modulée jusqu’à un certain point par les processus langagiers antérieurs. Dans une 2nde étude, nous avons manipulé le format d’affichage des mots (horizontal vs. vertical) afin d’examiner l’expertise perceptuelle en lecture. Cette étude a montré qu’il n’y avait pas d’effet de la manipulation du format sur l’activité OTv gauche mais un effet prononcé sur l’activité OTv droite. Dans l’ensemble, ces deux études suggèrent que l’activité OTv lors de la lecture résulte de l’intégration d’un mécanisme général de la reconnaissance de la forme avec les traitements langagiers antérieurs (latéralisés). L’expertise perceptuelle en lecture résulterait plutôt d’un désengagement de la région OTv droite (que d’une spécialisation de la région OTv gauche) et des ajustements d’autres régions cérébrales sous-tendant la lecture. Enfin, dans une 3èmeétude, en mesurant l’identification de mots avec des excentricités différentes dans les deux champs visuels, nous avons montré un pattern différent, mais pas inversé, d’asymétrie du champ visuel pour les individus ayant une dominance inversée pour le langage. L’avantage du CVD dans la lecture de mots dépendait de la latéralisation du langage et était modifié par d’autres facteurs tels qu’un biais attentionnel acquis.

Abstract

The principal aim of this work was to investigate the function of the ventral occipito-temporal (vOT) region in visual word recognition. Special emphasis was given to the relation between this region and anterior language regions and its role in perceptual expertise characteristic of reading. A second aim was to investigate the relationship between the cerebral lateralization of language and the right visual field (RVF) advantage in word reading. In the first study, by analyzing ERPs to printed words of readers with inversed cerebral lateralization for language production, we showed that reading-related vOT activation is lateralized to the same hemisphere as language production in both populations. To some extend vOT activity during reading seems therefore be modulated by processes in anterior language regions. In the second (fMRI) study, we manipulated the display format of words (horizontal vs. vertical) to test the reading related visual expertise at morpheme/bigramme level (Dehaene 2005) as well as at word level. This study showed no effects of format manipulation on left vOT activity but a strong effect on right vOT activity. All together, the results of our two studies suggest that the reading-related vOT activity results from the integration of general form recognition mechanisms with lateralized anterior language processes. Reading related visual expertise rather results from a disengagement of right vOT region than from a specialization of left vOT region, and is likely to involve adjustment of other regions in the reading network. Finally, in a third study, which measured word identification at different eccentricities in the two visual fields, we showed a different but not reversed pattern of visual field asymmetry for individuals with inversed language dominance. The RVF advantage in visual word recognition depends on language lateralization and is modulated by other factor such as learned attention bias.