La dynamique du changement de représentation sous-jacente au rappel

Deux séances d'IRMf seront réalisées par sujet. Lors de la séance de localisation, les investigateurs collecteront des images anatomiques et des données d'IRMf nécessaires pour définir les zones visuelles dans l'espace cérébral natif de chaque individu. En plus de deux images anatomiques haute résolution, deux tâches fonctionnelles courtes seront acquises pour chaque participant : 1) la cartographie des champs réceptifs de population (pRF) ; 2) le localisateur de catégories visuelles. La tâche de cartographie pRF consistera en plusieurs séries d'une ouverture en forme de barre se déplaçant à travers les 8 degrés centraux du champ visuel. Cela nous permettra d'estimer la sensibilité rétinotopique des voxels individuels dans le cortex visuel et de tracer les limites entre les différentes cartes de champs rétinotopiques. Le localisateur de catégories visuelles sera une conception par blocs avec différentes catégories d'images. Cela nous permettra de définir les zones cérébrales de niveau supérieur sélectives aux catégories.

Lors de la séance expérimentale, les investigateurs collecteront des données d'IRMf pendant que les sujets effectuent des tâches de perception et de rappel des mêmes stimuli. Afin d'évaluer si nos résultats se généralisent à des stimuli visuels simples et complexes, deux classes de stimuli seront utilisées : des motifs simples à des emplacements spatiaux discrets, suivant les travaux antérieurs, et des images naturelles. Dans les blocs d'étude, les sujets étudieront des paires indice-stimulus. Des points de fixation colorés seront utilisés comme indices. Les stimuli proviendront de l'une des classes mentionnées ci-dessus. Dans les blocs de rappel, les participants devront se souvenir du stimulus en fonction de l'indice. Le rappel se déroulera dans l'une des deux conditions suivantes : répétée et témoin. La condition répétée nous permet d'examiner comment les représentations mémorielles évoluent avec un rappel répété, tandis que la condition témoin fournira une ligne de base correspondante pour évaluer les changements sur le même intervalle de temps réel. Pour les paires dans la condition répétée, les participants se souviendront de chaque stimulus 5 fois, entrecoupées de rappels d'autres paires. Pour les paires dans la condition témoin, les participants se souviendront de chaque stimulus 2 fois. De manière cruciale, les rappels dans cette condition seront espacés de manière à correspondre aux rappels 1 et 5 de la condition répétée, fournissant ainsi un contrôle pour le temps écoulé. Les blocs d'étude et de rappel seront effectués dans un ordre entrelacé.

Les analyses compareront les modèles d'activité BOLD provenant des conditions de rappel répété, de rappel témoin et d'étude. Les données des essais d'étude seront moyennées pour former un modèle unique pour chaque stimulus. Les données de rappel seront analysées séparément pour chaque stimulus et chaque tentative de rappel dans les deux conditions. Pour les stimuli spatiaux et les images naturelles, les investigateurs se concentreront sur la comparaison des changements de représentation entre les conditions répétée et témoin. Bien que les modèles spécifiques utilisés pour caractériser les représentations cérébrales diffèrent selon le type de stimulus, les analyses suivront par ailleurs des procédures parallèles. Pour les stimuli spatiaux, les investigateurs utiliseront une approche publiée précédemment qui combine les estimations pRF avec les données BOLD basées sur la tâche pour quantifier le réglage spatial dans les zones visuelles. Cette méthode évalue l'amplitude de la réponse BOLD évoquée par la tâche dans chaque voxel en fonction de la distance entre le pRF du voxel et l'emplacement spatial du stimulus. Les investigateurs compareront le réglage spatial entre les conditions de rappel répété et témoin, ainsi qu'avec la condition d'étude, pour déterminer si les changements dans le réglage spatial s'accumulent avec un rappel répété. Pour les images naturelles, les investigateurs compareront la structure de représentation des modèles d'activité BOLD à celle d'un modèle de réseau neuronal convolutif (CNN). En utilisant l'analyse de similarité de représentation (RSA), les investigateurs évalueront la similarité entre les embeddings dérivés du CNN et les modèles d'activité BOLD pendant l'étude et le rappel. Des corrélations plus élevées avec les couches CNN précoces suggèrent que des caractéristiques visuelles de bas niveau sont représentées, tandis que des corrélations plus élevées avec les couches plus profondes indiquent la représation de caractéristiques visuelles de niveau supérieur. Les investigateurs utiliseront cette approche pour comparer les corrélations des conditions répétée et témoin, testant ainsi si les changements de représentation se renforcent avec un rappel répété.