Neural circuits of spatial attention : evidence from healthy participants and brain-damaged patients
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis investigates the mechanisms and neural bases of exogenous attentional orienting processes leading to inhibition of return (IOR), with manual and saccadic responses. IOR reflects a bias to preferentially attend to novel spatial locations, a phenomenon that is paramount to explore our environment more efficiently. We demonstrated that patients with right brain-damaged and signs of left visual neglect had impaired manual IOR for right-sided targets, while saccadic IOR was preserved. All neglect patients presented a grey matter parietal lesion and/or a white matter fronto-parietal disconnection in the right hemisphere. We then explored the neural basis of IOR in healthy participants, benefiting from the power of Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to establish causality. We applied inhibitory patterns of focal rTMS to the right intra-parietal sulcus (IPS), or the right temporo-parietal junction (TPJ) to induce transient lasting interference of local and connectivity-mediated brain activity. Finally, in order to better understand the mechanisms giving rise to the lack of awareness of left-sided stimuli observed in neglect patients, we investigated in these patients, manual and saccadic responses to lateralized targets during a cued visual search task. Voxel-based lesion symptom mapping analysis provided preliminary evidence on the lesional correlates of the observed patterns of performance.
Abstract FR:
Ce travail s’est centré sur l’étude d’une composante de l’orientation exogène de l’attention : l’inhibition de retour (IOR). L’IOR correspond à l’inhibition du retour de l’attention vers un endroit venant d’être exploré, permettant ainsi une exploration efficace de notre environnement. Nous avons mis en évidence que les patients avec lésion cérébrale droite et syndrome de négligence présentaient un déficit de l’IOR lorsque la réponse était manuelle pour les cibles présentées à droite, tandis que l’IOR saccadique était préservée. Sur le plan des corrélats cérébraux, l’ensemble des patients négligents présentait une lésion pariétale droite ou une atteinte des voies de connection fronto-pariétale sous-corticale. Nous avons ensuite reproduit ces résultats à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne répétitive chez un groupe de sujets sains. Nous avons enfin étudiés le lien entre les performances comportementales et l’exploration saccadique de patients négligents, avec et sans hémianopsie, dans une tâche de recherche visuelle, au sein de laquelle nous avons manipulé l’orientation attentionnelle. Les bases neurales de ces processus ont été explorées grâce à une étude anatomique voxel-based lesion symptom mapping.