Influence des représentations d’action et ...
Document type :
Habilitation à diriger des recherches
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Title :
Influence des représentations d’action et des représentations sémantiques lors de l’utilisation d’objets : une approche neurocognitive
English title :
How action and semantic tool representations shape object-related actions: a neurocognitive approach
Author(s) :
Lesourd, Mathieu [Auteur]
Thesis director(s) :
Bartolo, Angela
Defence date :
2022-09-27
Jury president :
Coello, Yann
Accredited body :
Université de Lille
Doctoral school :
École doctorale Sciences de l'homme et de la société
Research partners :
Laboratoire de recherches Intégratives en Neurosciences et psychologie Cognitive (UMR INSERM 1322)
Sciences Cognitives et Sciences Affectives (SCALab) - UMR 9193
Sciences Cognitives et Sciences Affectives (SCALab) - UMR 9193
Keyword(s) :
Neurosciences cognitives
Utilisation d'objets
Repésenations mentales
Représentation sémantique
Représentation d'action
Apraxie
Utilisation d'objets
Repésenations mentales
Représentation sémantique
Représentation d'action
Apraxie
English keyword(s) :
Cognitive neuroscience
Mental representation
Tool use
Semantic representation
Action represenation
Apraxia
Mental representation
Tool use
Semantic representation
Action represenation
Apraxia
French abstract :
L'organisation neurocognitive des connaissances supportant l’utilisation d’objets et la façon dont elles nous permettent d’interagir avec les objets a été le sujet d’intenses débats au cours des deux dernières décennies. ...
Show more >L'organisation neurocognitive des connaissances supportant l’utilisation d’objets et la façon dont elles nous permettent d’interagir avec les objets a été le sujet d’intenses débats au cours des deux dernières décennies. Il est admis que trois formes de représentations supportent l'utilisation d’objets, à savoir les connaissances sur la manipulation, les connaissances mécaniques et les connaissances sémantiques. Dans ce travail, nous avons examiné plusieurs prédictions issues de deux approches théoriques actuelles sur l'utilisation des outils, à savoir l'approche basée sur la manipulation et l'approche basée sur le raisonnement. Ces deux approches émettent des hypothèses distinctes sur l’organisation neurocognitive des connaissances supportant l’utilisation d’objets. Dans une partie de ce travail, nous avons confirmé que les connaissances sur la manipulation, mécaniques et sémantiques sont relativement indépendantes. Nous avons démontré que les tâches évaluant les connaissances sur la manipulation peuvent donner des résultats contradictoires chez les patients souffrant de lésions cérébrales gauches, ce qui indique que les connaissances sur la manipulation doivent être davantage spécifiées. Nous avons également montré que le vieillissement normal avait un effet différent sur les connaissances mécaniques et sémantiques, les premières étant plus résistantes aux effets liés à l'âge que les secondes. Nous avons rapporté que les connaissances mécaniques sont principalement supportées par le lobe pariétal inférieur gauche (aire PF du gyrus supramarginal) alors que les connaissances sur la manipulation engagent de manière préférentielle le sillon intrapariétal et le cortex occipito-temporal latéral gauche. Enfin, nous avons montré que les connaissances mécaniques, mais pas celles sur la manipulation, sont un bon prédicteur de plusieurs tâches d'utilisation d'outils chez les patients présentant une apraxie d’utilisation d'outils (i.e., patients victimes d'un accident vasculaire cérébral ou d'une maladie neurodégénérative). Nos résultats sont en adéquation avec les prédictions faites par l'approche basée sur le raisonnement, mais certains résultats sont mieux expliqués par l'approche basée sur la manipulation, ce qui nous amène à proposer une hypothèse où les connaissances sur la manipulation et les connaissances mécaniques pourraient coexister, à savoir le modèle à 4 voies. Ce modèle est régi par un principe hiérarchique, dans lequel les connaissances mécaniques, de manipulation et sémantiques participent à l'utilisation effective des outils, mais où seules les connaissances mécaniques seraient essentielles dans notre interaction avec les outils. Les connaissances sur la manipulation fourniraient un avantage (e.g., temps et effort) en stockant des représentations entre la main et les objets, sans que ces représentations soient nécessaires. Plusieurs perspectives sont proposées pour tester cette hypothèse, notamment en explorant la réorganisation fonctionnelle des représentations sur la manipulation et mécaniques chez les patients souffrant de lésions cérébrales gauches. En effet, étudier la manière dont ces représentations peuvent prédire la persistance ou non des symptômes apraxiques entre le stade aigu et le stade chronique constitue une piste prometteuse pour les recherches futures. Il parait important aujourd’hui de pouvoir transférer les modèles théoriques de l'apraxie vers le contexte clinique, en intégrant la dimension de la réorganisation neurocognitive, afin de proposer des thérapies de réhabilitation plus appropriées.Show less >
Show more >L'organisation neurocognitive des connaissances supportant l’utilisation d’objets et la façon dont elles nous permettent d’interagir avec les objets a été le sujet d’intenses débats au cours des deux dernières décennies. Il est admis que trois formes de représentations supportent l'utilisation d’objets, à savoir les connaissances sur la manipulation, les connaissances mécaniques et les connaissances sémantiques. Dans ce travail, nous avons examiné plusieurs prédictions issues de deux approches théoriques actuelles sur l'utilisation des outils, à savoir l'approche basée sur la manipulation et l'approche basée sur le raisonnement. Ces deux approches émettent des hypothèses distinctes sur l’organisation neurocognitive des connaissances supportant l’utilisation d’objets. Dans une partie de ce travail, nous avons confirmé que les connaissances sur la manipulation, mécaniques et sémantiques sont relativement indépendantes. Nous avons démontré que les tâches évaluant les connaissances sur la manipulation peuvent donner des résultats contradictoires chez les patients souffrant de lésions cérébrales gauches, ce qui indique que les connaissances sur la manipulation doivent être davantage spécifiées. Nous avons également montré que le vieillissement normal avait un effet différent sur les connaissances mécaniques et sémantiques, les premières étant plus résistantes aux effets liés à l'âge que les secondes. Nous avons rapporté que les connaissances mécaniques sont principalement supportées par le lobe pariétal inférieur gauche (aire PF du gyrus supramarginal) alors que les connaissances sur la manipulation engagent de manière préférentielle le sillon intrapariétal et le cortex occipito-temporal latéral gauche. Enfin, nous avons montré que les connaissances mécaniques, mais pas celles sur la manipulation, sont un bon prédicteur de plusieurs tâches d'utilisation d'outils chez les patients présentant une apraxie d’utilisation d'outils (i.e., patients victimes d'un accident vasculaire cérébral ou d'une maladie neurodégénérative). Nos résultats sont en adéquation avec les prédictions faites par l'approche basée sur le raisonnement, mais certains résultats sont mieux expliqués par l'approche basée sur la manipulation, ce qui nous amène à proposer une hypothèse où les connaissances sur la manipulation et les connaissances mécaniques pourraient coexister, à savoir le modèle à 4 voies. Ce modèle est régi par un principe hiérarchique, dans lequel les connaissances mécaniques, de manipulation et sémantiques participent à l'utilisation effective des outils, mais où seules les connaissances mécaniques seraient essentielles dans notre interaction avec les outils. Les connaissances sur la manipulation fourniraient un avantage (e.g., temps et effort) en stockant des représentations entre la main et les objets, sans que ces représentations soient nécessaires. Plusieurs perspectives sont proposées pour tester cette hypothèse, notamment en explorant la réorganisation fonctionnelle des représentations sur la manipulation et mécaniques chez les patients souffrant de lésions cérébrales gauches. En effet, étudier la manière dont ces représentations peuvent prédire la persistance ou non des symptômes apraxiques entre le stade aigu et le stade chronique constitue une piste prometteuse pour les recherches futures. Il parait important aujourd’hui de pouvoir transférer les modèles théoriques de l'apraxie vers le contexte clinique, en intégrant la dimension de la réorganisation neurocognitive, afin de proposer des thérapies de réhabilitation plus appropriées.Show less >
English abstract : [en]
Unravelling the neurocognitive organization of the conceptual tool knowledge and the way it subserves our ability to produce object-related actions has been a matter of intense debate for the past two decades. In this work, ...
Show more >Unravelling the neurocognitive organization of the conceptual tool knowledge and the way it subserves our ability to produce object-related actions has been a matter of intense debate for the past two decades. In this work, we examined two current neurocognitive approaches on the use of tools, namely, the manipulation-based approach and the reasoning-based approach. We present several predictions derived from the two approaches, focusing on three forms of representations supporting the use of tools, that is, manipulation, mechanical and semantic tool knowledge. We confirmed that manipulation, mechanical, and semantic tool knowledge are relatively independent. We demonstrated that tasks assessing manipulation knowledge can bring contradictory findings in left brain-damaged patients, pointing out that manipulation knowledge needs to be more specified. We also showed that normal aging had differential effect on mechanical and semantic tool knowledge, the former being more robust to age-related effect that the latter. We reported that mechanical knowledge is supported mainly by the left inferior parietal lobe (area PF of the supramarginal gyrus) whereas manipulation knowledge preferentially engaged the intraparietal sulcus and the left lateral occipital temporal cortex. Finally, we demonstrated that mechanical knowledge, but not manipulation knowledge, is a good predictor of several tool use tasks in patients presenting apraxia of tool use (i.e., in stroke and neurodegenerative patients). Our results are in general agreement with the predictions made by the reasoning-based approach, but some results are better explained by the manipulation-based approach, which lead us to propose an alternative hypothesis where both manipulation and mechanical knowledge could coexist, namely, the 4-pathway model. This model is governed by a hierarchical principle, in which mechanical, manipulation and semantic tool knowledge participate in actual use of tools, but only mechanical knowledge is mandatory in our interaction with tools. Manipulation knowledge would still provide an economic advantage by storing pre-existing hand-tool representations, while not being of first importance to use tools. Finally, future directions are proposed to test this hypothesis. Especially, exploring the functional reorganization of manipulation and mechanical representations in left brain-damaged patients and how these representations can predict apraxic outcomes from acute to chronic stage represent promising avenues for future research. Bridging the gap between theoretical models of apraxia of tool use and the clinical setting appears to be of first importance in the years to come to propose more appropriate rehabilitation therapies.Show less >
Show more >Unravelling the neurocognitive organization of the conceptual tool knowledge and the way it subserves our ability to produce object-related actions has been a matter of intense debate for the past two decades. In this work, we examined two current neurocognitive approaches on the use of tools, namely, the manipulation-based approach and the reasoning-based approach. We present several predictions derived from the two approaches, focusing on three forms of representations supporting the use of tools, that is, manipulation, mechanical and semantic tool knowledge. We confirmed that manipulation, mechanical, and semantic tool knowledge are relatively independent. We demonstrated that tasks assessing manipulation knowledge can bring contradictory findings in left brain-damaged patients, pointing out that manipulation knowledge needs to be more specified. We also showed that normal aging had differential effect on mechanical and semantic tool knowledge, the former being more robust to age-related effect that the latter. We reported that mechanical knowledge is supported mainly by the left inferior parietal lobe (area PF of the supramarginal gyrus) whereas manipulation knowledge preferentially engaged the intraparietal sulcus and the left lateral occipital temporal cortex. Finally, we demonstrated that mechanical knowledge, but not manipulation knowledge, is a good predictor of several tool use tasks in patients presenting apraxia of tool use (i.e., in stroke and neurodegenerative patients). Our results are in general agreement with the predictions made by the reasoning-based approach, but some results are better explained by the manipulation-based approach, which lead us to propose an alternative hypothesis where both manipulation and mechanical knowledge could coexist, namely, the 4-pathway model. This model is governed by a hierarchical principle, in which mechanical, manipulation and semantic tool knowledge participate in actual use of tools, but only mechanical knowledge is mandatory in our interaction with tools. Manipulation knowledge would still provide an economic advantage by storing pre-existing hand-tool representations, while not being of first importance to use tools. Finally, future directions are proposed to test this hypothesis. Especially, exploring the functional reorganization of manipulation and mechanical representations in left brain-damaged patients and how these representations can predict apraxic outcomes from acute to chronic stage represent promising avenues for future research. Bridging the gap between theoretical models of apraxia of tool use and the clinical setting appears to be of first importance in the years to come to propose more appropriate rehabilitation therapies.Show less >
Language :
Anglais
Collections :
Submission date :
2024-04-11T14:39:52Z
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