L’efficience inverse de l'influence de l'odeur maternelle sur la catégorisation des visages chez le nourrisson

The inverse effectiveness of maternal odor on rapid face categorization in the infant brain

• Auteur / Autrice : Anna Kiseleva
• Direction : Benoist Schaal, Arnaud Leleu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance le 21/12/2023
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation (Dijon ; 2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Moustafa Bensafi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacqueline Fagard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Caharel, Adélaïde De Heering

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vision

Électroencéphalographie

Nourrissons -- Psychologie

Mots clés libres

Développement multisensoriel

Cerveau du nourrisson

Odeur maternelle

Catégorisation des visages

Étiquetage fréquentiel

Eeg

Multisensory development

Infant brain

Maternal body odor

Face categorization

Frequency‐tagging

Eeg

Résumé

Cette thèse examine comment le principe de l'efficience inverse peut être appliqué à l'interaction olfacto-visuelle sur le développement du nourrisson en utilisant une stimulation périodique visuelle rapide (FPVS) avec une approche de marquage fréquentiel en électroencéphalographie (EEG). En particulier, nous avons essayé de confirmer ce principe en nous basant sur le développement de la vision pendant la première année de la vie (étude 1) et une demande visuelle différente à un âge donné (études 2 et 3) car il a été montré que la perception visuelle du nourrisson peut être facilitée par la réception de signaux olfactifs.Nous avons observé qu'un effet de facilitation de l'odeur maternelle sur la catégorisation des visages diminue progressivement avec la maturation du système visuel entre 4 et 12 mois (étude 1), montrant un compromis développemental entre la vision et l'olfaction. Cela suggère que la force de l’effet de l’odeur est liée à celle de la réponse aux visages, ici à partir de stimuli visuels complexes. Ainsi, dans l'étude 2 manipulant la demande visuelle (en simplifiant les stimuli) chez des nourrissons de 4 mois, nous avons trouvé une réponse sélective aux visages plus forte dans ce cas associé à une réduction de l'effet de l’odeur. Enfin, tenant compte de la catégorisation des visages plus efficace dans le cerveau des enfants de 12 mois en raison du développement visuel, dans l’étude 3 nous avons au contraire augmenté la demande visuelle en accélérant la vitesse de présentation des images. Cette fois, une réponse sélective des visages plus faible a été observée, mais l'effet d'odeur n'a pas augmenté, mais plutôt réduit, la réponse, suggérant une surcharge sensorielle.Dans l'ensemble, ce travail de thèse démontre pour la première fois l'application du principe d'efficience inverse à l'olfaction au cours du développement sensoriel. La réponse sélective au visage plus forte (en raison du niveau de maturation suffisant de la vision ou de la diminution de la demande visuelle) conduit à l'interaction olfactive-visuelle la plus faible (c'est-à-dire la facilitation intersensorielle), cependant la faible réponse sélective des visages n'est pas toujours liée à un plus fort effet de l'odeur: seulement quand le système visuel n'est pas suffisamment développé au début de la vie.

This thesis examines how the inverse effectiveness principle can be applied to the olfactory-to-visual interaction during infant development using fast periodic visual stimulation (FPVS) with a frequency-tagging approach in scalp electroencephalography (EEG). In particular, we have tried to confirm this principle based on the developmental improvement of vision (Study 1) and different visual demand at a given age (Study 2 and 3) as it was shown that infant visual perception can be facilitated by the reception of odor cues.We observed that a facilitation effect of maternal body odor on rapid face categorization gradually declines with the progressive maturation of the visual system from 4 to 12 months (Study 1), showing a developmental trade-off between vision and olfaction. This suggests that the strength of the odor effect is linked to the strength of the face-selective response, elicited here using quite complex naturalistic stimuli. Thus, in Study 2, we manipulated visual demand (i.e., simplifying the stimuli) in 4 month-old infants and found a stronger face-selective response in the less demanding categorization that led to the suppression of the odor effect. Taking in account the effective face categorization in 12-month-old brain linked with visual development, in Study 3, we instead increased visual demand by doubling the image presentation rate. As expected, a weaker face-selective response was measured, however the odor effect did not increase but rather reduced the response, suggesting a sensory overload.Overall, this dissertation demonstrates for the first time the application of the inverse effectiveness principle to olfaction during perceptual development, through Study 1 and 2. The stronger face-selective response (due to the sufficient maturation level of vision or decreased visual demand) leads to the weakest olfactory-to visual interaction (i.e. intersensory facilitation), however the low face-selective response not always links to the enhanced odor effect: only when visual system is not enough developed in the early infancy.