Le cortex vocal chez le primate : une investigation anatomo-fonctionnelle

Anatomo-functional investigation of the vocal cortex in primates

• Auteur / Autrice : Clémentine Bodin
• Direction : Pascal Belin, Olivier Coulon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 06/12/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Neurosciences de la Timone
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Mangin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Mangin, Céline Amiez, Suliann Ben Hamed, Christopher Petkov
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Céline Amiez, Suliann Ben Hamed

Mots clés

Mots clés contrôlés

Primates

Imagerie par résonance magnétique

Mots clés libres

Aires de la voix

Anatomie corticale

IRMf

Primates

Voice areas

Cortical anatomy

Fmri

Primate

Résumé

La communication vocale fait partie intégrante du langage humain, mais se retrouve également chez les autres primates. La question est de savoir si ces facultés partagées se reflètent dans des traitements cérébraux similaires de l’information vocale. L’objectif de cette thèse fut d’explorer les substrats anatomiques et fonctionnels de la perception vocale chez les primates en adoptant une approche comparative. Il s'articulait autour de deux axes de recherche principaux : I. L'étude anatomique-fonctionnelle des aires temporales de la voix (TVAs) en relation avec l'anatomie du sillon temporal supérieur (STS) chez l'homme. Nous avons montré une correspondance entre l'activité fonctionnelle dans les TVA et la région profonde du STS bilatéralement; celle-ci était moins systématique au niveau individuel due à la présence de plis de passage (PP). L'étude de la connectivité structurelle a révélé qu'il s'agissait de lieux de passage privilégiés de la substance blanche reliant les deux bords du sillon. II. Dans un deuxième axe, nous avons réalisé une étude comparative des aires de la voix chez l'homme et le macaque rhésus par imagerie fonctionnelle. Plusieurs régions cérébrales, plus sensibles à la voix humaine chez l'homme et aux vocalisations de singes chez le singe, ont été trouvées chez les deux espèces, principalement dans le lobe temporal. Ensemble, les résultats suggèrent l'existence d'un réseau cortical complexe dédié au traitement des vocalisations des congénères, relativement conservé chez les primates et présentant une grande variabilité individuelle inhérente à ses fonctions sociales de haut niveau.

Vocal communication, which is integrated into human language, can also be found in the behavior of other primates. The question is whether these similarities are reflected in similar cerebral processes of this information. This thesis aimed to explore the anatomical and functional substrates of voice perception in primates by adopting a comparative approach. It was structured around two main research axes: I. The anatomical-functional investigation of temporal voice areas (TVAs) in relation to the anatomy of the superior temporal sulcus (STS) in humans. In this perspective, functional activity in the TVAs was found maximal in the deepest region of the STS bilaterally. However, this relationship was less systematic at the individual level, mainly due the presence of plis de passage (PP) that constitute an important source of variability. Investigation of the underlying structural connectivity revealed that they constituted preferential white matter crossing places connecting the two banks of the sulcus. II. In a second axis, we performed a comparative study of voice areas in humans and monkeys through functional imaging. Several voice areas (brain areas more sensitive to human voice in humans and to monkey vocalizations in monkeys compared to vocalizations of other species or non-vocal sounds) were found in both species, mainly in the temporal lobe. Together, the results suggest the existence of a complex cortical network dedicated to the processing of conspecific vocalizations, relatively conserved across primates and exhibiting a high individual variability inherent in its high-level social functions.