Thèse Mécanismes Neuronaux de la Conscience dans le Cerveau Humain Décours Temporel de l'Accès à la Conscience et Conscience du Temps H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris Cité École doctorale : Signalisations et Réseaux Intégratifs en Biologie Laboratoire de recherche : Neuroimagerie Cognitive Direction de la thèse : Stanislas DEHAENE Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-08-07T23:59:59 Comprendre la distinction entre traitement visuel non-conscient et perception consciente reste l'un des défis centraux des neurosciences cognitives [1-3]. Le modèle de l'espace de travail neuronal global (GNWT) prédit que l'accès à la conscience est tardif : il est précédé de nombreuses étapes de traitement non-conscient, et survient après un minimum de 200 ou 300 ms, associé à la diffusion soudaine et globale d'une information qui la rend disponible à l'ensemble du cerveau ; il prédit également qu'un traitement inconscient d'une ou de plusieurs informations reste principalement confiné à des traitements spécialisés, ce qui restreint l'échange d'informations entre aires cérébrales distantes [1-3]. L'objectif de cette thèse est d'évaluer la généralité du modèle de l'espace de travail neuronal global en caractérisant, dans le cerveau humain, la trajectoire cérébrale d'informations visuelles dont le contenu objectif diffère de ce qui est consciemment perçu sur le plan subjectif. À l'aide de la MEG, qui offre la résolution temporelle nécessaire pour déterminer à quel moment le traitement conscient diverge des traitements non-conscients, et de l'IRMf à très haut champ (7 T et 11,7 T à NeuroSpin), qui offre la résolution spatiale nécessaire à la localisation fine de ces processus, nous appliquerons des algorithmes de décodage multivarié pour identifier, en cerveau entier, les étapes relevant d'un traitement automatique non-conscient et celles relatives à la représentation consciente [17]. Nous exploiterons pour cela différentes classes d'illusions optiques ou temporelles. En effet, ces illusions permettent de dissocier les informations objectives et subjectives qui, par définition, en cas d'illusion, diffèrent. La première partie de la thèse consistera à identifier les paradigmes les plus appropriés. Nous envisageons actuellement des paradigmes de rivalité perceptive (Flash Suppression ou Continuous Flash Suppression) et des illusions de taille (comme l'illusion d'Ebbinghaus, où deux cercles orange de taille identique paraissent de tailles différentes selon qu'ils sont entourés de cercles bleus plus grands ou plus petits). La théorie de la GNWT a été largement testée dans des paradigmes de rivalité perceptive [7-12], tandis que les illusions de taille ont été utilisées pour étudier les mécanismes neuronaux de la perception visuelle hors du cadre de test de la GNWT [13-15]. Une comparaison directe, dans le cerveau humain et avec les mêmes outils de décodage en cerveau entier, de la trajectoire neuronale d'informations visuelles sous ces deux formes distinctes de divergence entre perception objective et subjective, permettrait d'évaluer dans quelle mesure les prédictions de la GNWT se généralisent à différentes formes de dissociation entre stimulus et perception. Nos stimuli seront soumis à des laboratoires qui travaillent chez le singe éveillé, afin d'analyser les décharges unitaires de centaines de neurones [16] du cortex occipital, temporal, pariétal et frontal en réponse à ces mêmes stimuli, offrant ainsi une résolution au niveau du neurone individuel complémentaire aux données de neuroimagerie humaine. Nous étudierons ensuite l'influence de l'attention sur ces dynamiques en soumettant les participants à des distractions arithmétiques, afin d'évaluer si les étapes tardives et conscientes de la perception visuelle sont modulées par une charge cognitive. En cas d'inattention, le délai d'au moins 250-300 ms avant l'accès à la conscience peut être considérablement rallongé, de plusieurs centaines de millisecondes. Nous étudierons également la conscience de ces délais temporels - les participants en sont-ils complètement non-conscients, comme le suppose la GNWT et comme le suggèrent certaines expériences [18-19] ? Nous répliquerons ces travaux et les étendrons afin de comprendre les limites de l'introspection des délais temporels imposés par les traitements non-conscients. Les bases neurales de la conscience ont été largement étudiées dans les dernières décennies, mais les théories développées font encore l'objet de nombreux débats [1-3]. La théorie de la GNWT, formalisée au début des années 2000 par Dehaene, Naccache et Changeux, postule que l'accès conscient est associé à la diffusion soudaine et globale (broadcasting) d'une information précédemment localement traitée de manière inconsciente [1-3]. La GNWT a notamment été évaluée à l'aide de paradigmes de masquage, de clignement attentionnel et de rivalité perceptive [4-12]. Néanmoins, ces paradigmes concernent principalement l'accès conscient. Contrairement aux paradigmes classiques, les illusions de taille permettent d'étudier une dissociation entre stimulus physique et contenu perceptif sans empêcher l'accès conscient [13-15]. Elles pourraient donc être exploitées afin d'approfondir les prédictions du modèle. Par ailleurs, le développement du paradigme du flash suppression permet aujourd'hui de moduler le temps d'accès inconscient à quelques secondes (Continuous Flash Suppression, ou CFS), rendant ainsi possible une étude plus poussée des limites entre traitement inconscient et conscient [9-10]. Ainsi, ces deux paradigmes forment deux outils pertinents pour l'étude de la conscience, et leur comparaison directe constitue une opportunité pour tester la portée générale des prédictions de la GNWT. L'objectif de ce projet est de distinguer les mécanismes du traitement visuel non-conscient et conscient à travers des expériences où la perception subjective diffère de ce qui est objectivement présenté, en : - Caractérisant les trajectoires neuronales de la perception visuelle lors de la présentation d'illusions de taille (qui modifient le contenu conscient sans supprimer l'accès conscient) et de la rivalité perceptive (flash suppression qui supprime temporairement l'accès conscient à un stimulus) ;- Testant l'effet de l'attention sur ces dynamiques, en évaluant si une charge cognitive module les étapes tardives et conscientes de la perception visuelle (distraction arithmétique) ; - Exploitant des techniques d'imagerie de pointe à NeuroSpin (MEG, IRMf 7 T et 11,7 T), des modèles de décodage multivarié, et des enregistrements au niveau du neurone individuel chez l'animal, en collaboration avec les laboratoires de Pieter Roelfsema et Liping Wang ;- Évaluant l'introspection des délais temporels, répliquant les expériences antérieures pour les étendre en imagerie cérébrale. Les représentations cérébrales pourront également être comparées à celles obtenues dans des réseaux de neurones artificiels afin d'évaluer dans quelle mesure ces modèles reproduisent les étapes du traitement conscient et non-conscient.

Master en neurosciences, sciences cognitives, physique, ou domaine connexe. Une expérience en analyse de données de neuroimagerie (MEG/IRMf) et/ou en programmation (Python, MATLAB) serait appréciée. Curiosité scientifique, rigueur et goût pour le travail en équipe pluridisciplinaire sont attendus.