IPSY DAY 1 er juin 2010

IPSY DY 1 er juin 2010 Etude d un cas de prosopagnosie consécutive àune atteinte unilatérale droite: D un déficit spécifique à un trouble holistique de la perception des visages Thomas Busigny Université Catholique de Louvain

Introduction Reconnaître un visage

Prosopagnosie : Introduction Définition PROSOPGNOSIE = - prosopon (προσοπον) : le visage - a gnosos (α γνοσοσ) : absence de connaissance = Incapacité à reconnaitre les visages Terme prosopagnosie < Bodamer (1947) Premiers cas: Wigan (1844) Quaglino & Borelli (1867) Charcot (1883) Wilbrand (1887)

Prosopagnosie : Introduction Présentation clinique KO Identification de visages familiers Célébrités mis Famille Et parfois même son propre visage! Encodage de nouveaux visages Enorme handicap social

Prosopagnosie : Introduction Présentation clinique OK Fonctionnement cognitif normal Informations sémantiques sur les personnes Reconnaissance des personnes à travers d autres indices: voix, silhouette, traits faciaux (moustache, cicatrice, taches de rousseur, ), accessoires (lunettes, piercing, ), contexte

Prosopagnosie : Introduction Présentation clinique Trouble très rare! Quelques dizaines de cas relatés ces 50 dernières années Quelques patients célèbres : LH (Levine et al., 1980; Farah et al., 1995) PS (Rossion et al., 2003; Schiltz et al., 2006) LR (Bukach at al., 2006; Bukach et al., 2008)

Prosopagnosie : Introduction Etiologie 3 grands types : Prosopagnosie acquise Prosopagnosie congénitale/développementale Prosopagnosie progressive

Prosopagnosie : Introduction Etiologie Etiologie principale : ccident vasculaire cérébral postérieur utres étiologies : Trauma crânien, hématome, encéphalite, tumeur, chirurgie épileptique, Etiologies (n=104) % of patients 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 PCI Stroke CHI Hmt VE Tumor Lob Other

Prosopagnosie Prosopagnosie :: Introduction Introduction Localisation des lésions Généralement, lésions occipito-temporales Parties Parties inféro-médiales: inféro-médiales: gyrus gyrus fusiforme, fusiforme, gyrus gyrus lingual, lingual, et et partie partie postérieure postérieure du du gyrus gyrus parahippocampique parahippocampique (Damasio (Damasio et et al., al., 1982) 1982) Gyrus parahippocampique D G D G Gyrus lingual Gyrus fusiforme Damasio et al., 1982 Bouvier & Engel, 2006

Prosopagnosie : Introduction Localisation des lésions Mais parfois, lésions plus antérieures LR (Bukach et al., 2006) : sections antéro-inférieures du lobe temporal droit Emma (Gentileschi et al., 2001) : idem D G LR (Bukach et al., 2006) Emma (Gentileschi et al., 2001)

Prosopagnosie : Introduction Localisation des lésions Bilatérales ou unilatérales dans l hémisphère droit Lésion droite nécessaire Seulement 4 cas de lésions unilatérales gauches: - Eimer & McCarthy, 1999 - Mattson et al., 2000 - Barton, 2008 - Wright et al., 2006 Patients gauchers Possible «lésion en miroir» Lésion droite suffisante - Landis et al., 1986 - Michel et al., 1989 - Sergent & Signoret, 1992 D - Wada & Yamamoto, 2001 - Uttner et al., 2002 - Barton et al., 2004 - Bukach et al., 2006 Sergent & Signoret, 1992 G

II. Quelles questions?

Quelles questions? Questions 1. La prosopagnosie : un trouble spécifique? Trouble spécifique aux visages Whiteley & Warrington, 1977 De Renzi et al., 1991 McNeil & Warrington, 1991 Sergent & Signoret, 1992 Schweinberger et al., 1995 Wada & Yamamoto, 2001 Rossion et al., 2003 Riddoch et al., 2008 Trouble non spécifique aux visages Problème pour individualiser les exemplaires d une même catégorie Damasio et al., 1982 Problème pour traiter la similarité visuelle Gauthier et al., 1999 Problème d intégration globale générale Behrmann et al., 2006

Quelles questions? Questions 2. La prosopagnosie : à quelle étape du traitement? Trouble de détection de visages Trouble d'individualisation de visages Nunn et al., 2001 McNeil & Warrington, 1991 De Renzi et al., 1991 Rossion et al., 2003 Un visage Pas de visage Visage de X Visage de Y

Quelles questions? Questions 3. La prosopagnosie : quelle est la nature du trouble? - Levine & Calvanio, 1989 - Sergent & Signoret, 1992 - Saumier et al., 2001 - Boutsen & Humphreys, 2002 Traitement holistique du visage = représentation du visage en un tout indissociable, plutôt qu'en une collection de traits individuels indépendants Fonctionne pour les visages mais pas pour les autres objets Fonctionne à l'endroit mais pas à l'envers

Etude de cas : GG

Etude de cas : Présentation de GG Cas GG 66 ans Ingénieur retraité Peintre ccident vasculaire cérébral en 2002 (artère cérébrale postérieure droite)

Etude de cas : Présentation de GG Cas GG Lésions unilatérales dans l hémisphère droit : Lobe occipital, gyrus fusiforme, gyrus parahippocampique Hémianopsie latérale homonyme gauche Difficultés à reconnaître les visages: collègues, voisins, commerçants,

Etude de cas : Présentation de GG Données neuropsychologiques Fonctions perceptives (BORB, VOSPB) : OK Fonctions exécutives : OK Praxies : OK Habiletés attentionnelles : OK Mémoire (verbale, visuelle, de travail) : OK Langage : OK Gnosies: - Objet/Non-objet (96.6%) : OK - Dénomination d objects (Snodgrass & Vanderwart: 259/260, 8min55) : OK - Objets sous différents points de vue (90%) : OK

Etude de cas : Présentation de GG Données neuropsychologiques Visages : KO Benton Facial Recognition Test (36/54) Warrington Recognition Memory Test (29/50) Reconnaissance de personnes célèbres (23/100)

Etude de cas : 1. Spécificité 1. Spécificité

Etude de cas : 1. Spécificité Identification d exemplaires Jugement intra-catégoriel : OK Faces and objects discrimination 1,0 sig** ccuracy (%) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 ** p<0.01 ctr GG ctr GG ctr GG ctr GG ctr GG

Etude de cas : 1. Spécificité Similarité visuelle Morphing de voitures : OK morphing

Etude de cas : 1. Spécificité Similarité visuelle Morphing de voitures : OK Visual similarity hypothesis: object category 7000 Inverse efficiency (RTs/ccuracy) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Controls GG 100% 80% 60% 40% 20% Pourcentage of dissimilarity (%)

Etude de cas : 1. Spécificité Intégration globale Figures 3D: OK Possible Impossible Possible / Impossible decision 1,0 10000 ccuracy (%) 0,9 0,8 0,7 0,6 8000 6000 4000 2000 RTs (ms) 0,5 ctr GG 0 ccuracy RTs

Etude de cas : 1. Spécificité Intégration globale Navon : OK Consistent Inconsistent 1400 Navon: Local condition sig* Consistent 1200 RTs (ms) 1000 800 sig*** sig* Inconsistent 600 400 * p<0.05 *** p<0.001 Young controls GG ge-matched

Etude de cas : 2. Détection faciale 2. Détection faciale

Etude Etude de de cas cas :: 2. 2. Détection Détection faciale faciale Détection faciale Détection de visages dans des scènes visuelles : OK 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 1200 1000 800 600 400 200 0 ctr RTs (ms) ccuracy (%) Detection of faces in visual scenes GG ccuracy RTs

Etude de cas : 2. Détection faciale Détection faciale globale Visages de "Mooney" et peintures d rcimboldo: OK Visage Non-visage Mooney & rcimboldo faces ccuracy (%) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 5000 4000 3000 2000 1000 RTs (ms) 0,0 ctr GG ctr GG 0 ccuracy RTs

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel 3. Traitement holistique du visage individuel

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage = représentation du visage en un tout indissociable, plutôt qu'en une collection de traits individuels indépendants

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet d inversion : = chute disproportionnée de performances pour la catégorie des visages lorsqu'ils sont présentés à l'envers, pas rapport à d'autres catégories d'objets (Yin, 1969)

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet d inversion : KO Matching of faces and cars upright and upside-down: ccuracy ccuracy (%) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 *** p<0.001 sig*** Controls GG Controls GG Face Car UP INV

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet d inversion : KO Matching of faces and cars upright and upside-down: ccuracy Matching of faces and cars upright and upside-down: RTs ccuracy (%) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 *** p<0.001 sig*** Controls GG Controls GG Face Car UP INV RTs (ms) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 *** p<0.001 ** p<0.01 * p<0.05 sig** Controls GG Controls GG Face sig** Car sig*** UP INV

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : = illusion crée par l intégration de deux moitiés de visages lorsque celles-ci sont alignées (Young et al., 1987)

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : «Same different» task 1st face 2d face ligned 600 ms B Bottom same Bottom different Misaligned Bottom same 600 ms B Bottom different

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : ligned Bottom same «Same different» task 1st face 2d face ligned 600 ms B Bottom same Bottom different Misaligned Bottom same 600 ms B Bottom different

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : «Same different» task 1st face 2d face ligned 600 ms B Bottom same Bottom different ligned Bottom different Misaligned Bottom same 600 ms B Bottom different

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : ligned Bottom same «Same different» task 1st face 2d face ligned 600 ms B Bottom same Bottom different ligned Bottom different Composite illusion Misaligned Bottom same 600 ms B Bottom different Composite illusion

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : Misaligned Bottom same «Same different» task 1st face 2d face ligned 600 ms B Bottom same Bottom different Misaligned Bottom different Misaligned Bottom same 600 ms B Bottom different

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : Top composite face effect: ccuracy 1,0 Composite illusion ccuracy(%) 0,9 0,8 0,7 0,6 ligned BotSame ligned BotDiff Misaligned BotSam Misaligned BotDiff 0,5 Controls GG

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : KO Top composite face effect: ccuracy 1,0 0,9 Composite illusion No composite illusion ccuracy(%) 0,8 0,7 0,6 ligned BotSame ligned BotDiff Misaligned BotSam Misaligned BotDiff 0,5 Controls GG

Etude de cas : 3. Traitement holistique du visage individuel Traitement holistique du visage individuel Effet composite des visages : KO 0,4 Composite interaction index Normalized RTs 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 Mean GG

Conclusions

Conclusion Spécificité Détection Holistique

Conclusion Spécificité Détection Holistique Exemplaires: Similarité visuelle: Intégration globale:

Conclusion Spécificité Détection Holistique Exemplaires: Scènes: Similarité visuelle: Mooney: Intégration globale: rcimboldo:

Conclusion Spécificité Détection Holistique Exemplaires: Scènes: Effet d inversion: Similarité visuelle: Mooney: Effet composite: Intégration globale: rcimboldo:

Conclusions Spécificité des mécanismes

Conclusions Spécificité des mécanismes Traitement pour la détection des visages Traitement pour l individualisation des visages

Conclusions Spécificité des mécanismes Traitement pour la détection des visages Traitement pour l individualisation des visages Traitement pour l individualisation des visages Traitement pour l individualisation des objets

Conclusion Nature des mécanismes

Conclusion Nature des mécanismes Reconnaissance des visages 2 étapes: 1) Traitement holistique général 2) Traitement holistique individuel

Conclusion Nature des mécanismes 1) Traitement holistique général

Conclusion Nature des mécanismes 2) Traitement holistique individuel Jean Reno ndré gassi Nicole Kidman

Conclusion Nature des mécanismes La prosopagnosie = Trouble du traitement holistique individuel des visages

Conclusion Nature des mécanismes La prosopagnosie Traitement holistique individuel Traitement analytique

Conclusion Spécificité et nature des mécanismes CONCLUSION : L étude de la prosopagnosie nous apprend que : Nous avons des mécanismes de reconnaissance spécifiques aux visages Il existe différents niveaux de traitement holistique facial: - général pour la détection - individuel pour l identification Le traitement holistique des visages individuels est nécessaire pour reconnaître les visages

Merci Et merci particulièrement à: Bruno Rossion (Université Catholique de Louvain, Belgique) Sven Joubert (Université de Montréal, Canada) Olivier Felician (Hôpital la Timone de Marseille, France) GG