Bases neuronales des interactions sociales non-verbales : implication du système moteur & hyperscanning

Neural basis of non-verbal social interactions : implications of the motor system and hyperscanning

• Auteur / Autrice : Mathilde Ménoret
• Direction : Yves Paulignan, Tatjana Nazir
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 03/12/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition
• Jury : Président / Présidente : Fabien Perrin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julie Grèzes, Didier Bazalgette
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yvonne Delevoye-Turrell, Marco Congedo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neurones miroirs

Électroencéphalographie

Activité motrice

Interaction sociale

Mots clés libres

Hyperscanning

EEG

Cinématique

Action conjointe

Interactions sociales

Système moteur

Neurones miroirs

Hyperscanning

EEG

Kinematics

Joint action

Social interactions

Motor system

Mirror neurons

Résumé

Cette thèse s'est intéressée à l'impact des interactions sociales sur l'acitivité motrice, à la fois au niveau comportempentale et cérébral et de caractériser cette modulation au cours d'actions simultanées et d'actions conjointes. Dans un premier temps, nous avons étudié les effets de l'observation d'une activation sur l'exécution motrice. En couplant analyse cinématique et enregistrement EEG, nous avons mis en évidence que l'activation du système des neurones miroirs facilitait l'action seulement lorsque les événements d'exécution et d'observation étaient temporellement coordonnées. Dans un deuxième temps, nous avons cherché à meiux caractériser l'influence du contexte interactif sur l'activité cérébrale de deux participants d'une interaction grâce à une étude en double-EEG et cinématique. Grâce à la comparaison des activités cérébrales motrices intra- et inter-individuelles chez deux participants qui effectuaient ou observaient des actions isolées ou des actions conjointes, nous avons pu mettre en évidence des modulations de l'activité motrice similaires chez les deux particiapnts ainsi que certaines modulations spécifiques à la fois du contexte social (humain vs robot) et du rôle dans l'interaction. L'analyse inter-individuelle a par ailleurs mis en évidence un couplage entre les aires visuelles et motrices des deux particiapnts pendant la condition d'action conjointe. L'ensemble des résultats suggère que le système moteur permet un couplage fin entre les participants d'une interaction, à la fois au travers d'un couplage temporel qui pourrait faciliter l'interaction et également au travers d'une boucle d'action-perception formant une représentation commune de l'action conjointe.

This research investigated the impact of social interaction on motor activity, both ona behavioural and cerebral level. More precisely, the aim of the thesis was to characterise this modulation during simultaneous actions, when two participants interact, jointly or not, and to determine its functions. First , we studied the effect of action observation on motor execution. Coupling kinematics analysis and EEG recording, we gave evidence that the temporal time course of motor system activation was crucial for motor interference. We found that motor performances were facilitated by the observation of an action, only when execution and observation events were temporally coordinated. Second, we sought to characterise the influence of an interactive context on brain activity of two interacting participants through the coupling of dual-EEG and kinematic recordings. Thanks to the comparison of intra- and inter-individual brain activity of two participants that observed or performed individual or joint actions, we were able to highlight modulations of cerebral motor activity common in both participants as well as modulations of brain activity specific to the social context (human vs robot) and the role in the interaction (actor vs observer). Moreover, the inter-individual analysis revealed a coupling between the two participants' visual and motor brain areas during the joint action condition. Taken toghther, these results suggest that the motor system allows a tight coupling between interacting participants, mediated by temporal coupling that could facilitate the interaction and through an action-perception loop forming a common motor representation of the joint action.