Investigation électrophysiologique par la stimulation visuelle périodique rapide des mécanismes de discrimination des expressions faciales émotionnelles

This thesis focuses on the study of the cognitive and neural mechanisms involved in emotional expressions discrimination through fast periodic visual stimulation (FPVS) combined with electroencephalographic recording (EEG). More specifically, three main questions are asked: Is there an influence of an emotional context (complex visual scenes with positive or negative content) on emotional face processing? (Study 1); What are the mechanisms involved in the detection of dynamic and brief emotional expression changes when faces are embedded in natural surroundings? (Study 2); What are the neural basis underlying dynamic and brief emotional changes measured with intracerebral electrophysiological recordings (stereo-electroencephalography - SEEG)? (Study 3). The research findings highlight 1) a fast integration of emotional facial expressions and complex visual scenes over occipito-temporal cortex; 2) the human brain capacity to detect dynamic and brief emotional expression changes despite the high variability of the stimuli (viewpoint, age, ethnic group and surrounding context); 3) the role and differential implication of two key brain regions in the perception of emotional changes: the amygdala and the fusiform gyrus. These main results are discussed in the light of the literature. The conclusion leads to future research perspectives.Cette thèse porte sur l’étude des mécanismes cognitifs et neurophysiologiques impliqués dans la discrimination des expressions émotionnelles par le biais de la stimulation visuelle périodique rapide couplée à l’enregistrement éléctroencéphalographique (EEG). Plus spécifiquement, l’accent est mis sur trois questions clés : Le contexte émotionnel (scènes visuelles à valence positive ou négative) influence-t-il la perception et la reconnaissance des expressions faciales ? (Expérience 1) ; Quels sont les mécanismes impliqués dans la détection de changements dynamiques et rapides des expressions présentées au sein de scènes naturelles ? (Expérience 2) ; Quelles sont les bases neuronales qui sous-tendent la perception des changements dynamiques et rapides des expressions émotionnelles au moyen d’enregistrements électrophysiologiques intracérébraux (stéréo-électroencéphalographie – SEEG) ? (Expérience 3). Les études réalisées ont permis de mettre en évidence : 1) une intégration rapide des expressions faciales émotionnelles et des scènes visuelles complexes au sein du cortex occipito-temporal ; 2) la capacité du cerveau humain à détecter des changements expressifs dynamiques et rapides des visages, et ce malgré la grande variabilité des images présentées (point de vue, âge, origine ethnique et arrière-plan) ; 3) le rôle et l’implication différentielle de deux régions cérébrales clés dans la perception des changements expressifs des visages : l’amygdale et le gyrus fusiforme. Ces principaux résultats sont discutés au regard de la littérature. La conclusion ouvre sur des perspectives de recherche futures