La signification fonctionnelle de l'activité spontanée du cerveau humain – SPONTACT

Deux observations demeurent énigmatiques depuis les premiers enregistrements électrophysiologiques : 1- les origines et les conséquences de l'activité spontanée, et 2- la variabilité des réponses à des stimuli identiques. Des travaux récents ont reliés ces deux aspects en suggérant que l'activité évoquée est couplée linéairement à l'activité de base. Nous avons récemment montré que non seulement les variations de l'activité de base influencent les décisions perceptives, mais aussi qu'elles interagissent avec l'activité evoquée d'une façon plus complexe qu'en agissant sur l'amplitude ou le gain de la réponse. Dans ce projet nous souhaitons établir les principes généraux et les charactéristiques particulières de cette interaction grâce une nouvelle approche du fonctionnement cérébral. Dans cette approche, les réponses recueillies ne sont pas analysées en fonction des variations du stimulus ou du contexte, mais en relation avec la dynamique intrisèque du cerveau.//Quatre des cinq expériences proposées utiliseronnt la neuroimagerie fonctionnelle. La première a pour but d'étendre notre observation initiale du domaine de la reconnaissance des objets à celui de la perception du mouvement, la seconde de celui de la décision perceptive à celui de la détection. Nous utiliserons des stimuli visuels de type random dots dont la cohérence variera graduellement. Les stimuli seront présentés brièvement à intervalles irréguliers donc imprévisibles. La décision perceptuelle consistera à porter un jugement sur la cohérence des stimuli, alors que la détection impliquera la perception d'un movement cohérent dans un flux incohérent. La troisième expérience cherchera à comprendre si la perception est biaisée par les fluctuations de l'activité dans la totalité d'une région corticale spécialisée ou si cet effet dépend de l'activité liée à des représentations particulières. Les stimuli seront ambigus avec des mouvements cohérents périliminaires dans deux directions, et les sujets devront indiquer la direction du mouvement perçu. Des outils de classification (support vector machine) seront utilisés pour évaluer si l'activité pré-stimulus montre les signes d'un biais spécifique en faveur de la direction perçue. Une 4ième expérience ajoutera la dimension multimodale en incluant un mouvement auditif dans les stimuli, afin de determiner si le mouvement visuel détecté dépend du mouvement auditif perçu, et si celui-ci à sont tour dépend de l'activité de base dans le cortex auditif. La 5ième expérience utilisera la magnétoencéphalographie afin d'explorer à plus grande résolution temporelle l'interaction entre activité de base et activité évoquée au moment de la stimulation.
//Ce type de recherche est nouveau, ce qui limite la confiance dans la formulation d'hypothèses a priori. Sur la base de nos observations préalables, nous nous attendons à ce qu'un biais de perception dépendant de l'activité spontanée se généralise au domaine de la perception du mouvement visuel, dans les aspects de décision perceptive et de détection. Nous attendons de plus des effets spécifiques au contenu - direction du mouvement. La décision perceptive pourrait être associée à des effets dans les régions corticales de haut niveau ou dans les régions contrôlant les états de vigilance, même si au delà des effets globaux la dissociation en différents réseaux de repos est prononcée. C'est pourquoi nous postulons que les effet cross-modaux dépendent des co-variations d'activité à-travers deux réseaux distincts. Nous nous attendons à ce que les réponses dans les représentations pré-activées soient plus faibles, cf. codage prédictif, mais se montrent aussi en avance dans les données MEG.