Dimension sociale de l’espace péri-personnel des primates

Even though we perceive the space surrounding us as a cartesian continuum, the region of space near the body where physical interactions with the environment take place is a special region, termed peripersonal space (PPS). PPS was first defined on the basis of neurons properties recorded in the monkey in specific premotor and parietal brain regions. More recently, a putative homologous network has been identified in humans using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The representation of this space does not refer to a well-demarcated region with clear borders but is instead flexible allowing us to adapt our behavior depending on the context. In particular, the world of human and non-human animals is first and foremost a social world. In this social world, a comfort zone is necessary to regulate the distance between selves and others and thus avoid discomfort or even anxiety. Much less is known about this social dimension of PPS than about the physical, object-related function of PPS. In this context, my PhD work aimed first at bridging the gap between the properties recorded in the monkey’s individual neurons and the neuroimaging measure of the human premotor-parietal network. Second, it aimed at shedding new light on the social dimension of PPS, a topic that has largely been overlooked up to now although it is of utmost importance for all animals. To address these questions, I have developed protocols in virtual reality (VR) environment with a virtual reality headset or with a 3D projector in the MRI scanner because it allows for very precise manipulation and control of visual information at different distances from our body. To carry out my first objective, we used similar experimental procedures in both humans and monkeys to compare cerebral activity with fMRI. Through two tasks, where either real or virtual objects were presented at different distances (close and far) from the body, I identified an homologous premotor-parietal network underlying PPS representation in the two species. To carry out my second objective, I used a multiscale approach. Specifically, my goal was to understand how social information (emotional facial expressions) in our PPS affects our perceptual abilities, our physiological state using measures of pupil diameter and heart rate, and our brain activity using fMRI. At the behavioral level, my results showed that our visual discriminating abilities were improved when emotional faces were presented in PPS compared to the far space, even when retinal size was equated for close and far images. This improvement in perceptual abilities was accompanied by an increase in heart rate frequency, reflecting an arousing response when emotional faces were close to the body. Finally, at the neuronal level, I have identified an occipito-premotor-parietal network with increased activity in the presence of close compared to far emotional faces. Interestingly, my results also show that a common network encoded similarly social and non-social stimuli in PPS. In parallel to this work in heathy volunteers, I also established a direct link between unilateral medial-temporal lesions and a deficit in the regulation of appropriate social distances. In summary, my results demonstrate that social presence in PPS facilitates our behavioral performance, increases our level of arousal, and recruits a central premotor-parietal neural network regardless of the type of cue (social or non-social). Thus, a common neural network might allow a rapid response, that might be primary recruited in any situation occurring in our PPS and additional brain regions might come into play to fine tune our behavior depending on the context.Même si nous percevons l'espace qui nous entoure comme un continuum cartésien, la région de l'espace près du corps où se déroulent les interactions physiques avec l'environnement est une région spéciale, appelée espace péri-personnel (EPP). L’EPP a d'abord été défini sur la base des propriétés de neurones enregistrés chez le singe dans des régions cérébrales prémotrices et pariétales spécifiques. Plus récemment, un réseau homologue putatif a été identifié chez l'homme en utilisant l’IRMf. La représentation de cet espace ne fait pas référence à une région bien délimitée avec des frontières claires mais est au contraire flexible, nous permettant d'adapter notre comportement en fonction du contexte. En particulier, le monde des hommes et des singes est avant tout un monde social. Dans ce monde social, une zone de confort est nécessaire pour réguler la distance entre soi et les autres et ainsi éviter l'inconfort, voire l'anxiété. Cependant, on sait encore peu de choses sur cette dimension sociale de l’EPP comparé à celle liée aux objets. Dans ce contexte, mon travail de thèse visait d'abord à combler le fossé entre les propriétés enregistrées dans les neurones individuels du singe et les activités cérébrales identifiées en neuroimagerie du réseau prémoteur-pariétal humain. Deuxièmement, il visait à apporter un nouvel éclairage sur la dimension sociale de l’EPP, un sujet qui a été largement négligé jusqu'à présent alors qu'il est de la plus haute importance pour tous les animaux. Pour répondre à ces questions, j'ai développé des protocoles utilisant un environnement de réalité virtuelle (RV) permettant une manipulation et un contrôle très précis des informations visuelles à différentes distances de notre corps. Pour réaliser mon premier objectif, j’ai utilisé des procédures expérimentales similaires chez l'homme et le singe afin de comparer l'activité cérébrale en IRMf. À travers deux tâches, où des objets réels ou virtuels étaient présentés à différentes distances (proche et éloignée) du corps, j'ai identifié un réseau prémoteur-pariétal homologue sous-jacent à la représentation de l’EPP chez les deux espèces. Pour réaliser mon deuxième objectif, j'ai utilisé une approche multi-échelle. Plus précisément, mon objectif était de comprendre comment les informations sociales (expressions faciales émotionnelles) dans notre EPP affectent nos capacités de perception, notre état physiologique, et notre activité cérébrale. Au niveau comportemental, mes résultats ont montré que nos capacités de discrimination visuelle étaient améliorées lorsque les visages émotionnels étaient présentés dans l’EPP par rapport à l'espace lointain, même lorsque la taille rétinienne était similaire pour les images proches et lointaines. Cette amélioration des capacités perceptives s'accompagnait d'une augmentation de la fréquence cardiaque lorsque les visages émotionnels étaient proches du corps. Enfin, au niveau neuronal, j'ai identifié un réseau occipito-prémoteur-pariétal avec une activité accrue en présence de visages émotionnels proches par rapport aux visages lointains. Mes résultats montrent également qu'un réseau commun code de manière similaire des stimuli sociaux et non sociaux dans l’EPP. Parallèlement à ce travail réalisé chez des volontaires sains, j'ai également établi un lien direct entre des lésions unilatérales médio-temporales et un déficit dans la régulation appropriée des distances sociales. En résumé, mes résultats démontrent que la présence sociale dans l’EPP facilite nos performances comportementales, augmente notre niveau de vigilance et recrute un réseau neuronal prémoteur-pariétal central quelque soit le type d’information (sociale ou non sociale). Ainsi, un réseau neuronal commun permettrait une réponse rapide, qui pourrait être principalement recruté dans n’importe quelle situation se produisant dans notre EPP, et des régions cérébrales supplémentaires pourraient entrer en jeu afin d’affiner notre comportement en fonction du contexte

Dimension sociale de l’espace péri-personnel des primates

Even though we perceive the space surrounding us as a cartesian continuum, the region of space near the body where physical interactions with the environment take place is a special region, termed peripersonal space (PPS). PPS was first defined on the basis of neurons properties recorded in the monkey in specific premotor and parietal brain regions. More recently, a putative homologous network has been identified in humans using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The representation of this space does not refer to a well-demarcated region with clear borders but is instead flexible allowing us to adapt our behavior depending on the context. In particular, the world of human and non-human animals is first and foremost a social world. In this social world, a comfort zone is necessary to regulate the distance between selves and others and thus avoid discomfort or even anxiety. Much less is known about this social dimension of PPS than about the physical, object-related function of PPS. In this context, my PhD work aimed first at bridging the gap between the properties recorded in the monkey’s individual neurons and the neuroimaging measure of the human premotor-parietal network. Second, it aimed at shedding new light on the social dimension of PPS, a topic that has largely been overlooked up to now although it is of utmost importance for all animals. To address these questions, I have developed protocols in virtual reality (VR) environment with a virtual reality headset or with a 3D projector in the MRI scanner because it allows for very precise manipulation and control of visual information at different distances from our body. To carry out my first objective, we used similar experimental procedures in both humans and monkeys to compare cerebral activity with fMRI. Through two tasks, where either real or virtual objects were presented at different distances (close and far) from the body, I identified an homologous premotor-parietal network underlying PPS representation in the two species. To carry out my second objective, I used a multiscale approach. Specifically, my goal was to understand how social information (emotional facial expressions) in our PPS affects our perceptual abilities, our physiological state using measures of pupil diameter and heart rate, and our brain activity using fMRI. At the behavioral level, my results showed that our visual discriminating abilities were improved when emotional faces were presented in PPS compared to the far space, even when retinal size was equated for close and far images. This improvement in perceptual abilities was accompanied by an increase in heart rate frequency, reflecting an arousing response when emotional faces were close to the body. Finally, at the neuronal level, I have identified an occipito-premotor-parietal network with increased activity in the presence of close compared to far emotional faces. Interestingly, my results also show that a common network encoded similarly social and non-social stimuli in PPS. In parallel to this work in heathy volunteers, I also established a direct link between unilateral medial-temporal lesions and a deficit in the regulation of appropriate social distances. In summary, my results demonstrate that social presence in PPS facilitates our behavioral performance, increases our level of arousal, and recruits a central premotor-parietal neural network regardless of the type of cue (social or non-social). Thus, a common neural network might allow a rapid response, that might be primary recruited in any situation occurring in our PPS and additional brain regions might come into play to fine tune our behavior depending on the context.Même si nous percevons l'espace qui nous entoure comme un continuum cartésien, la région de l'espace près du corps où se déroulent les interactions physiques avec l'environnement est une région spéciale, appelée espace péri-personnel (EPP). L’EPP a d'abord été défini sur la base des propriétés de neurones enregistrés chez le singe dans des régions cérébrales prémotrices et pariétales spécifiques. Plus récemment, un réseau homologue putatif a été identifié chez l'homme en utilisant l’IRMf. La représentation de cet espace ne fait pas référence à une région bien délimitée avec des frontières claires mais est au contraire flexible, nous permettant d'adapter notre comportement en fonction du contexte. En particulier, le monde des hommes et des singes est avant tout un monde social. Dans ce monde social, une zone de confort est nécessaire pour réguler la distance entre soi et les autres et ainsi éviter l'inconfort, voire l'anxiété. Cependant, on sait encore peu de choses sur cette dimension sociale de l’EPP comparé à celle liée aux objets. Dans ce contexte, mon travail de thèse visait d'abord à combler le fossé entre les propriétés enregistrées dans les neurones individuels du singe et les activités cérébrales identifiées en neuroimagerie du réseau prémoteur-pariétal humain. Deuxièmement, il visait à apporter un nouvel éclairage sur la dimension sociale de l’EPP, un sujet qui a été largement négligé jusqu'à présent alors qu'il est de la plus haute importance pour tous les animaux. Pour répondre à ces questions, j'ai développé des protocoles utilisant un environnement de réalité virtuelle (RV) permettant une manipulation et un contrôle très précis des informations visuelles à différentes distances de notre corps. Pour réaliser mon premier objectif, j’ai utilisé des procédures expérimentales similaires chez l'homme et le singe afin de comparer l'activité cérébrale en IRMf. À travers deux tâches, où des objets réels ou virtuels étaient présentés à différentes distances (proche et éloignée) du corps, j'ai identifié un réseau prémoteur-pariétal homologue sous-jacent à la représentation de l’EPP chez les deux espèces. Pour réaliser mon deuxième objectif, j'ai utilisé une approche multi-échelle. Plus précisément, mon objectif était de comprendre comment les informations sociales (expressions faciales émotionnelles) dans notre EPP affectent nos capacités de perception, notre état physiologique, et notre activité cérébrale. Au niveau comportemental, mes résultats ont montré que nos capacités de discrimination visuelle étaient améliorées lorsque les visages émotionnels étaient présentés dans l’EPP par rapport à l'espace lointain, même lorsque la taille rétinienne était similaire pour les images proches et lointaines. Cette amélioration des capacités perceptives s'accompagnait d'une augmentation de la fréquence cardiaque lorsque les visages émotionnels étaient proches du corps. Enfin, au niveau neuronal, j'ai identifié un réseau occipito-prémoteur-pariétal avec une activité accrue en présence de visages émotionnels proches par rapport aux visages lointains. Mes résultats montrent également qu'un réseau commun code de manière similaire des stimuli sociaux et non sociaux dans l’EPP. Parallèlement à ce travail réalisé chez des volontaires sains, j'ai également établi un lien direct entre des lésions unilatérales médio-temporales et un déficit dans la régulation appropriée des distances sociales. En résumé, mes résultats démontrent que la présence sociale dans l’EPP facilite nos performances comportementales, augmente notre niveau de vigilance et recrute un réseau neuronal prémoteur-pariétal central quelque soit le type d’information (sociale ou non sociale). Ainsi, un réseau neuronal commun permettrait une réponse rapide, qui pourrait être principalement recruté dans n’importe quelle situation se produisant dans notre EPP, et des régions cérébrales supplémentaires pourraient entrer en jeu afin d’affiner notre comportement en fonction du contexte

Social dimension of peripersonal space in primates

Même si nous percevons l'espace qui nous entoure comme un continuum cartésien, la région de l'espace près du corps où se déroulent les interactions physiques avec l'environnement est une région spéciale, appelée espace péri-personnel (EPP). L’EPP a d'abord été défini sur la base des propriétés de neurones enregistrés chez le singe dans des régions cérébrales prémotrices et pariétales spécifiques. Plus récemment, un réseau homologue putatif a été identifié chez l'homme en utilisant l’IRMf. La représentation de cet espace ne fait pas référence à une région bien délimitée avec des frontières claires mais est au contraire flexible, nous permettant d'adapter notre comportement en fonction du contexte. En particulier, le monde des hommes et des singes est avant tout un monde social. Dans ce monde social, une zone de confort est nécessaire pour réguler la distance entre soi et les autres et ainsi éviter l'inconfort, voire l'anxiété. Cependant, on sait encore peu de choses sur cette dimension sociale de l’EPP comparé à celle liée aux objets. Dans ce contexte, mon travail de thèse visait d'abord à combler le fossé entre les propriétés enregistrées dans les neurones individuels du singe et les activités cérébrales identifiées en neuroimagerie du réseau prémoteur-pariétal humain. Deuxièmement, il visait à apporter un nouvel éclairage sur la dimension sociale de l’EPP, un sujet qui a été largement négligé jusqu'à présent alors qu'il est de la plus haute importance pour tous les animaux. Pour répondre à ces questions, j'ai développé des protocoles utilisant un environnement de réalité virtuelle (RV) permettant une manipulation et un contrôle très précis des informations visuelles à différentes distances de notre corps. Pour réaliser mon premier objectif, j’ai utilisé des procédures expérimentales similaires chez l'homme et le singe afin de comparer l'activité cérébrale en IRMf. À travers deux tâches, où des objets réels ou virtuels étaient présentés à différentes distances (proche et éloignée) du corps, j'ai identifié un réseau prémoteur-pariétal homologue sous-jacent à la représentation de l’EPP chez les deux espèces. Pour réaliser mon deuxième objectif, j'ai utilisé une approche multi-échelle. Plus précisément, mon objectif était de comprendre comment les informations sociales (expressions faciales émotionnelles) dans notre EPP affectent nos capacités de perception, notre état physiologique, et notre activité cérébrale. Au niveau comportemental, mes résultats ont montré que nos capacités de discrimination visuelle étaient améliorées lorsque les visages émotionnels étaient présentés dans l’EPP par rapport à l'espace lointain, même lorsque la taille rétinienne était similaire pour les images proches et lointaines. Cette amélioration des capacités perceptives s'accompagnait d'une augmentation de la fréquence cardiaque lorsque les visages émotionnels étaient proches du corps. Enfin, au niveau neuronal, j'ai identifié un réseau occipito-prémoteur-pariétal avec une activité accrue en présence de visages émotionnels proches par rapport aux visages lointains. Mes résultats montrent également qu'un réseau commun code de manière similaire des stimuli sociaux et non sociaux dans l’EPP. Parallèlement à ce travail réalisé chez des volontaires sains, j'ai également établi un lien direct entre des lésions unilatérales médio-temporales et un déficit dans la régulation appropriée des distances sociales. En résumé, mes résultats démontrent que la présence sociale dans l’EPP facilite nos performances comportementales, augmente notre niveau de vigilance et recrute un réseau neuronal prémoteur-pariétal central quelque soit le type d’information (sociale ou non sociale). Ainsi, un réseau neuronal commun permettrait une réponse rapide, qui pourrait être principalement recruté dans n’importe quelle situation se produisant dans notre EPP, et des régions cérébrales supplémentaires pourraient entrer en jeu afin d’affiner notre comportement en fonction du contexte.Even though we perceive the space surrounding us as a cartesian continuum, the region of space near the body where physical interactions with the environment take place is a special region, termed peripersonal space (PPS). PPS was first defined on the basis of neurons properties recorded in the monkey in specific premotor and parietal brain regions. More recently, a putative homologous network has been identified in humans using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The representation of this space does not refer to a well-demarcated region with clear borders but is instead flexible allowing us to adapt our behavior depending on the context. In particular, the world of human and non-human animals is first and foremost a social world. In this social world, a comfort zone is necessary to regulate the distance between selves and others and thus avoid discomfort or even anxiety. Much less is known about this social dimension of PPS than about the physical, object-related function of PPS. In this context, my PhD work aimed first at bridging the gap between the properties recorded in the monkey’s individual neurons and the neuroimaging measure of the human premotor-parietal network. Second, it aimed at shedding new light on the social dimension of PPS, a topic that has largely been overlooked up to now although it is of utmost importance for all animals. To address these questions, I have developed protocols in virtual reality (VR) environment with a virtual reality headset or with a 3D projector in the MRI scanner because it allows for very precise manipulation and control of visual information at different distances from our body. To carry out my first objective, we used similar experimental procedures in both humans and monkeys to compare cerebral activity with fMRI. Through two tasks, where either real or virtual objects were presented at different distances (close and far) from the body, I identified an homologous premotor-parietal network underlying PPS representation in the two species. To carry out my second objective, I used a multiscale approach. Specifically, my goal was to understand how social information (emotional facial expressions) in our PPS affects our perceptual abilities, our physiological state using measures of pupil diameter and heart rate, and our brain activity using fMRI. At the behavioral level, my results showed that our visual discriminating abilities were improved when emotional faces were presented in PPS compared to the far space, even when retinal size was equated for close and far images. This improvement in perceptual abilities was accompanied by an increase in heart rate frequency, reflecting an arousing response when emotional faces were close to the body. Finally, at the neuronal level, I have identified an occipito-premotor-parietal network with increased activity in the presence of close compared to far emotional faces. Interestingly, my results also show that a common network encoded similarly social and non-social stimuli in PPS. In parallel to this work in heathy volunteers, I also established a direct link between unilateral medial-temporal lesions and a deficit in the regulation of appropriate social distances. In summary, my results demonstrate that social presence in PPS facilitates our behavioral performance, increases our level of arousal, and recruits a central premotor-parietal neural network regardless of the type of cue (social or non-social). Thus, a common neural network might allow a rapid response, that might be primary recruited in any situation occurring in our PPS and additional brain regions might come into play to fine tune our behavior depending on the context

Dimension sociale de l’espace péri-personnel des primates

Even though we perceive the space surrounding us as a cartesian continuum, the region of space near the body where physical interactions with the environment take place is a special region, termed peripersonal space (PPS). PPS was first defined on the basis of neurons properties recorded in the monkey in specific premotor and parietal brain regions. More recently, a putative homologous network has been identified in humans using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The representation of this space does not refer to a well-demarcated region with clear borders but is instead flexible allowing us to adapt our behavior depending on the context. In particular, the world of human and non-human animals is first and foremost a social world. In this social world, a comfort zone is necessary to regulate the distance between selves and others and thus avoid discomfort or even anxiety. Much less is known about this social dimension of PPS than about the physical, object-related function of PPS. In this context, my PhD work aimed first at bridging the gap between the properties recorded in the monkey’s individual neurons and the neuroimaging measure of the human premotor-parietal network. Second, it aimed at shedding new light on the social dimension of PPS, a topic that has largely been overlooked up to now although it is of utmost importance for all animals. To address these questions, I have developed protocols in virtual reality (VR) environment with a virtual reality headset or with a 3D projector in the MRI scanner because it allows for very precise manipulation and control of visual information at different distances from our body. To carry out my first objective, we used similar experimental procedures in both humans and monkeys to compare cerebral activity with fMRI. Through two tasks, where either real or virtual objects were presented at different distances (close and far) from the body, I identified an homologous premotor-parietal network underlying PPS representation in the two species. To carry out my second objective, I used a multiscale approach. Specifically, my goal was to understand how social information (emotional facial expressions) in our PPS affects our perceptual abilities, our physiological state using measures of pupil diameter and heart rate, and our brain activity using fMRI. At the behavioral level, my results showed that our visual discriminating abilities were improved when emotional faces were presented in PPS compared to the far space, even when retinal size was equated for close and far images. This improvement in perceptual abilities was accompanied by an increase in heart rate frequency, reflecting an arousing response when emotional faces were close to the body. Finally, at the neuronal level, I have identified an occipito-premotor-parietal network with increased activity in the presence of close compared to far emotional faces. Interestingly, my results also show that a common network encoded similarly social and non-social stimuli in PPS. In parallel to this work in heathy volunteers, I also established a direct link between unilateral medial-temporal lesions and a deficit in the regulation of appropriate social distances. In summary, my results demonstrate that social presence in PPS facilitates our behavioral performance, increases our level of arousal, and recruits a central premotor-parietal neural network regardless of the type of cue (social or non-social). Thus, a common neural network might allow a rapid response, that might be primary recruited in any situation occurring in our PPS and additional brain regions might come into play to fine tune our behavior depending on the context.Même si nous percevons l'espace qui nous entoure comme un continuum cartésien, la région de l'espace près du corps où se déroulent les interactions physiques avec l'environnement est une région spéciale, appelée espace péri-personnel (EPP). L’EPP a d'abord été défini sur la base des propriétés de neurones enregistrés chez le singe dans des régions cérébrales prémotrices et pariétales spécifiques. Plus récemment, un réseau homologue putatif a été identifié chez l'homme en utilisant l’IRMf. La représentation de cet espace ne fait pas référence à une région bien délimitée avec des frontières claires mais est au contraire flexible, nous permettant d'adapter notre comportement en fonction du contexte. En particulier, le monde des hommes et des singes est avant tout un monde social. Dans ce monde social, une zone de confort est nécessaire pour réguler la distance entre soi et les autres et ainsi éviter l'inconfort, voire l'anxiété. Cependant, on sait encore peu de choses sur cette dimension sociale de l’EPP comparé à celle liée aux objets. Dans ce contexte, mon travail de thèse visait d'abord à combler le fossé entre les propriétés enregistrées dans les neurones individuels du singe et les activités cérébrales identifiées en neuroimagerie du réseau prémoteur-pariétal humain. Deuxièmement, il visait à apporter un nouvel éclairage sur la dimension sociale de l’EPP, un sujet qui a été largement négligé jusqu'à présent alors qu'il est de la plus haute importance pour tous les animaux. Pour répondre à ces questions, j'ai développé des protocoles utilisant un environnement de réalité virtuelle (RV) permettant une manipulation et un contrôle très précis des informations visuelles à différentes distances de notre corps. Pour réaliser mon premier objectif, j’ai utilisé des procédures expérimentales similaires chez l'homme et le singe afin de comparer l'activité cérébrale en IRMf. À travers deux tâches, où des objets réels ou virtuels étaient présentés à différentes distances (proche et éloignée) du corps, j'ai identifié un réseau prémoteur-pariétal homologue sous-jacent à la représentation de l’EPP chez les deux espèces. Pour réaliser mon deuxième objectif, j'ai utilisé une approche multi-échelle. Plus précisément, mon objectif était de comprendre comment les informations sociales (expressions faciales émotionnelles) dans notre EPP affectent nos capacités de perception, notre état physiologique, et notre activité cérébrale. Au niveau comportemental, mes résultats ont montré que nos capacités de discrimination visuelle étaient améliorées lorsque les visages émotionnels étaient présentés dans l’EPP par rapport à l'espace lointain, même lorsque la taille rétinienne était similaire pour les images proches et lointaines. Cette amélioration des capacités perceptives s'accompagnait d'une augmentation de la fréquence cardiaque lorsque les visages émotionnels étaient proches du corps. Enfin, au niveau neuronal, j'ai identifié un réseau occipito-prémoteur-pariétal avec une activité accrue en présence de visages émotionnels proches par rapport aux visages lointains. Mes résultats montrent également qu'un réseau commun code de manière similaire des stimuli sociaux et non sociaux dans l’EPP. Parallèlement à ce travail réalisé chez des volontaires sains, j'ai également établi un lien direct entre des lésions unilatérales médio-temporales et un déficit dans la régulation appropriée des distances sociales. En résumé, mes résultats démontrent que la présence sociale dans l’EPP facilite nos performances comportementales, augmente notre niveau de vigilance et recrute un réseau neuronal prémoteur-pariétal central quelque soit le type d’information (sociale ou non sociale). Ainsi, un réseau neuronal commun permettrait une réponse rapide, qui pourrait être principalement recruté dans n’importe quelle situation se produisant dans notre EPP, et des régions cérébrales supplémentaires pourraient entrer en jeu afin d’affiner notre comportement en fonction du contexte

The Peripersonal Space in a social world

International audienceThe PeriPersonal Space (PPS) has been defined as the space surrounding the body, where physical interactions with elements of the environment take place. As our world is social in nature, recent evidence revealed the complex modulation of social factors onto PPS representation. In light of the growing interest in the field, in this review we take a close look at the experimental approaches undertaken to assess the impact of social factors onto PPS representation. Our social world also influences the personal space (PS), a concept stemming from social psychology, defined as the space we keep between us and others to avoid discomfort. Here we analytically compare PPS and PS with the aim of understanding if and how they relate to each other. At the behavioral level, the multiplicity of experimental methodologies, whether well-established or novel, lead to somewhat divergent results and interpretations. Beyond behavior, we review physiological and neural signatures of PPS representation to discuss how interoceptive signals could contribute to PPS representation, as well as how these internal signals could shape the neural responses of PPS representation. In particular, by merging exteroceptive information from the environment and internal signals that come from the body, PPS may promote an integrated representation of the self, as distinct from the environment and the others. We put forward that integrating internal and external signals in the brain for perception of proximal environmental stimuli may also provide us with a better understanding of the processes at play during social interactions. Adopting such an integrative stance may offer novel insights about PPS representation in a social world. Finally, we discuss possible links between PPS research and social cognition, a link that may contribute to the understanding of intentions and feelings of others around us and promote appropriate social interactions

Gaze patterns and brain activations in humans and marmosets in the Frith-Happé theory-of-mind animation task

Theory of Mind (ToM) refers to the cognitive ability to attribute mental states to other individuals. This ability extends even to the attribution of mental states to animations featuring simple geometric shapes, such as the Frith-Happé animations in which two triangles move either purposelessly (Random condition), exhibit purely physical movement (Goal-directed condition), or move as if one triangle is reacting to the other triangle’s mental states (ToM condition). While this capacity in humans has been thoroughly established, research on nonhuman primates has yielded inconsistent results. This study explored how marmosets (Callithrix jacchus), a highly social primate species, process Frith-Happé animations by examining gaze patterns and brain activations of marmosets and humans as they observed these animations. We revealed that both marmosets and humans exhibited longer fixations on one of the triangles in ToM animations, compared to other conditions. However, we did not observe the same pattern of longer overall fixation duration on the ToM animations in marmosets as identified in humans. Furthermore, our findings reveal that both species activated extensive and comparable brain networks when viewing ToM versus Random animations, suggesting that marmosets differentiate between these scenarios similarly to humans. While marmosets did not mimic human overall fixation patterns, their gaze behavior and neural activations indicate a distinction between ToM and non-ToM scenarios. This study expands our understanding of nonhuman primate cognitive abilities, shedding light on potential similarities and differences in ToM processing between marmosets and humans

Close facial emotions enhance physiological responses and facilitate perceptual discrimination

Accumulating evidence indicates that the peripersonal space (PPS) constitutes a privileged area for efficient processing of proximal stimuli, allowing to flexibly adapt our behavior both to the physical and social environment. Whether and how behavioral and physiological signatures of PPS relate to each other in emotional contexts remains, though, elusive. Here, we addressed this question by having participants to discriminate male from female faces depicting different emotions (happiness, anger or neutral) and presented at different distances (50 cm to 300 cm) while we measured the reaction time and accuracy of their responses, as well as pupillary diameter, heart rate and heart rate variability. Results showed facilitation of participants’ performances (i.e. faster response time) when faces were presented close compared to far from the participants, even when controlling for retinal size across distances. These behavioral effects were accompanied by significant modulation of participants’ physiological indexes when faces were presented in PPS. Interestingly, both PPS representation and physiological signals were affected by features of the seen faces such as the emotional valence, its sex and the participants’ sex, revealing the profound impact of social context onto the autonomic state and behavior within PPS. Together, these findings suggest that both external and internal signals contribute in shaping PPS representation

Personal space regulation is affected by unilateral temporal lesions beyond the amygdala

International audienceAbstract We constantly face situations involving interactions with others that require us to automatically adjust our physical distances to avoid discomfort or anxiety. A previous case study has demonstrated that the integrity of both amygdalae is essential to regulate interpersonal distances. Despite unilateral lesion to the amygdala, as to other sectors of the medial temporal cortex, are known to also affect social behavior, their role in the regulation of interpersonal distances has never been investigated. Here, we sought to fill this gap by testing three patients with unilateral temporal lesions following surgical resections, including one patient with a lesion mainly centered on the amygdala and two with lesions to adjacent medial temporal cortex, on two versions of the stop distance paradigm (i.e. in a virtual reality environment and in a real setting). Our results showed that all three patients set shorter interpersonal distances compared to neurotypical controls. In addition, compared to controls, none of the patients adjusted such physical distances depending on facial emotional expressions, despite they preserved ability to categorize them. Finally, patients' heart rate responses differed from controls when viewing approaching faces. Our findings bring compelling evidence that unilateral lesions within the medial temporal cortex, not necessarily restricted to the amygdala, are sufficient to alter interpersonal distance, thus shedding new light on the neural circuitry regulating distance in social interactions

Differential functional organization of amygdala-medial prefrontal cortex networks in macaque and human

Abstract Over the course of evolution, the amygdala (AMG) and medial frontal cortex (mPFC) network, involved in behavioral adaptation, underwent structural changes in the old-world monkey and human lineages. Yet, whether and how the functional organization of this network differs remains poorly understood. Using resting-state functional magnetic resonance imagery, we show that the functional connectivity (FC) between AMG nuclei and mPFC regions differs between humans and awake macaques. In humans, the AMG-mPFC FC displays U-shaped pattern along the corpus callosum: a positive FC with the ventromedial prefrontal (vmPFC) and anterior cingulate cortex (ACC), a negative FC with the anterior mid-cingulate cortex (MCC), and a positive FC with the posterior MCC. Conversely, in macaques, the negative FC shifted more ventrally at the junction between the vmPFC and the ACC. The functional organization divergence of AMG-mPFC network between humans and macaques might help understanding behavioral adaptation abilities differences in their respective socio-ecological niches