Modeling Emotional Valence Integration From Voice and Touch

In the context of designing multimodal social interactions for Human–Computer Interaction and for Computer–Mediated Communication, we conducted an experimental study to investigate how participants combine voice expressions with tactile stimulation to evaluate emotional valence (EV). In this study, audio and tactile stimuli were presented separately, and then presented together. Audio stimuli comprised positive and negative voice expressions, and tactile stimuli consisted of different levels of air jet tactile stimulation performed on the arm of the participants. Participants were asked to evaluate communicated EV on a continuous scale. Information Integration Theory was used to model multimodal valence perception process. Analyses showed that participants generally integrated both sources of information to evaluate EV. The main integration rule was averaging rule. The predominance of a modality over the other modality was specific to each individual

L'effet de la manipulation vertébrale sur la douleur provoquée expérimentalement

La manipulation vertébrale (MV) est l'une des options dans le traitement des douleurs d'origine neuromusculosquelettique. Ses indications ont été identifiées à partir de l'expérience des professionnels qui l'utilisent, ainsi que des études épidémiologiques autour de ses résultats cliniques. Cependant, son mécanisme d'action précis demeure à ce jour inexpliqué.La littérature scientifique sur ce sujet est incomplète, éparse et confuse. Certains auteurs et professionnels proposent des hypothèses des mécanismes d'action neurobiologiques et d'autres biomécaniques. De plus, l'étude de la douleur rend la situation difficile en raison de la complexité des situations cliniques et des traitements associés dont les patients bénéficient. C'est la raison pour laquelle l'objectif de cette thèse est d'étudier si la MV a un effet sur la douleur provoquée de manière expérimentale. Si tel est le cas, il importe de savoir s'il est systémique ou locorégional et dans cette dernière hypothèse, si ce résultat est le produit d'une action directe de la MV sur la douleur ou secondaire à une amélioration du mouvement. N'ayant pas trouvé d'étude englobant la problématique mixte des effets de la MV sur la douleur et le mouvement, nous avons procédé à deux revues systématiques et critiques de la littérature scientifique ; l'une a porté sur son effet sur la douleur et l'autre sur l'amplitude du mouvement des segments vertébraux. Dans la première, nous avons rassemblé 22 articles décrivant 43 essais cliniques montrant un effet hypoalgésique de la MV au niveau locorégional, mais les résultats diffèrent selon la manière dont la douleur a été provoquée. Nous n avons pas pu tirer de conclusion sur l'action systémique de la MV du fait de la qualité des articles sur ce sujet. Quant à la revue de la littérature réalisée sur l'effet de la MV sur l'amplitude du mouvement, l'étude de 15 articles ne nous a pas permis de prouver l'efficacité de cette technique pour augmenter l'amplitude des mouvements segmentaires, malgré des limitations à prendre en considération, notamment le fait que ces études ont été réalisées sur des volontaires sains et non sur des patients avec une mobilité réduite. A partir de là, nous concluons que l'effet de la MV sur la douleur est plutôt direct, et défendons la thèse que l'hypoalgésie induite par la MV permet l'amélioration et la récupération de la fonction de mouvement, et non l'inverse.Cependant, même si nous répondons à nos questions de recherche, ces réponses demeurent partielles et le sujet reste à approfondir. Nos deux revues indiquent qu il reste à clarifier : les mécanismes exacts des effets de la MV sur la douleur, la durée des effets, les rapports "dose/effet", l'identification des techniques les plus efficaces, ou encore, sur le ciblage plus fin des patients à traiter. Il en est de même en ce qui concerne l'étude de l'effet de la MV sur l'amplitude du mouvement, où il manque notamment des études réalisées sur des patients et des personnes présentant des mouvements limités. Des améliorations sont également à prévoir dans la coordination des chercheurs les rassemblant autour d'une politique de recherche partagée sur le long/moyen terme, et à partir d'un consensus méthodologique, particulièrement en termes de suivi des essais, d'unités de mesures, de précision des critères de qualité des essais, de promotion de méta-analyses, etc. Au total, si la MV semble avoir un effet direct sur la douleur, il n en demeure pas moins que la connaissance détaillée de ses mécanismes et des modalités d'application dans la pratique clinique reste à approfondir, ce qui pourrait devenir un véritable enjeu pour la communauté des chercheurs, des enseignants et des cliniciens.Spinal manipulative therapy (SMT) is one of the treatments used to reduce musculoskeletal pain. Some clinical studies have shown that it really has a pain reducing effect but the indications for when it should be used is mainly based on clinical experience and logic. Further, although SMT is widely used, the precise mechanisms of action that can explain how it works, are unknown.We noticed that the scientific literature on this subject is incomplete, scattered and confused. In relation to the mechanisms, some authors propose a number of neurobiological mechanisms (such as a direct reduction of pain) whereas others are convinced that the mode of action is biomechanical (such as improved range of motion). For this reason, when trying to find out if SMT has a pain reducing effect, a better alternative is to start with healthy people, provoke a pain experimentally, perform the SMT, and measure their pain, to see if it has improved with the treatment . If it would be possible to see if SMT does have a pure pain reducing effect, then it would be important to find out if this effect is only regional, in the area of the manipulation, or if this effect is systemic. Also, none of the authors who proposed the biomechanical theory offered any evidence that improved movement results in less pain, but then, the opposite pathway (reduce pain first, better movement after) has not been shown either, by these proponents of theories. For this reason we decided to study the already existing scientific literature in a critical and systematic fashion.Unfortunately, we did not find any study including the mixed problem of the effects of SMT on pain and movement, we therefore performed two systematic reviews of the scientific literature: one focused on its effect on experimental pain and the other on its effect on the range of motion (ROM) of the vertebral segments. In the first one, we collected 22 articles describing 43 trials showing an hypoalgesic effect of the locoregional level. Interestingly, the results differ depending on how the pain was provoked. We were not been able to reach a conclusion on the systemic action of the SMT because of the lack of quality of articles on this topic. Concerning the literature review on the effect of SMT on ROM, the review of 15 research articles did not allow us to prove the effectiveness of this technique to increase the range of segmental motion. There were some limitations with these studies, such as the fact that they had been performed in healthy volunteers and not in people with reduced mobility. In sum, we could conclude that the effect of SMT on pain has been clearly shown, which supports the hypothesis that the hypoalgesia induced by SMT allows the improvement and recovery of function of movement, and not the inverse. These results have been reported in our two scientific articles.However, even if we were able to obtain answers to our research questions, these answers are incomplete and the subject remains to be further explored. There are still questions that remain to be clarified, such as: What are the exact effects of SMT on pain mechanisms? How long does the effect remain ? Is there a " dose / effect "? Which are the most effective SMT techniques? and How should patients be best targeted for this treatment ? Does SMT have an effect on ROM on people with limited movement?Finally, a coordination of research is necessary to move forward more effectively. Researchers would need to gather around a shared policy in relation to the medium / long term research, and from a methodological consensus. In conclusion, SMT does seem to have a direct effect on pain. However, we need some more and detailed knowledge of the mechanisms and procedures before we can really apply this knowledge efficiently in clinical practice. No doubt, this could become an important issue for the community of researchers, teachers and clinicians.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

The effect of spinal manipulative therapy on spinal range of motion: a systematic literature review

Abstract Background Spinal manipulative therapy (SMT) has been shown to have an effect on spine-related pain, both clinically and in experimentally induced pain. However, it is unclear if it has an immediate noticeable biomechanical effect on spinal motion that can be measured in terms of an increased range of motion (ROM). Objective To assess the quality of the literature and to determine whether or not SMT is associated with an immediate increase in ROM. Design A systematic critical literature review. Method Systematic searches were performed in Pubmed, the Cochrane Library and EMBASE using terms relating to manipulation, movement and the spine. Selection of articles was made according to specific criteria by two independent reviewers. Two checklists were created based on the needs of the present review. Articles were independently reviewed by two reviewers. Articles were given quality scores and the data synthesized for each region treated in the literature. Findings were summarized in tables and reported in a narrative fashion. Results Fifteen articles were retained reporting on experiments on the neck, lumbar spine, hip and jaw. The mean quality score was 71/100 (ranges 33/100 - 92/100). A positive effect of SMT was reported in both studies where mouth opening was assessed after cervical manipulation. In five of the nine studies on cervical ROM a positive effect was reported, whereas the remaining four studies did not show improvement. None of the three studies of the lumbar spine showed an effect of SMT on lumbar ROMs and one study of sacroiliac manipulation reported no effect on the ROM of the hip joint. In relation to the quality score, the seven highest ranked studies, showed significant positive effects of SMT on ROM. Continuing down the list, the other studies reported no significant differences in the outcomes between groups. Conclusion SMT seems sometimes to have a small effect on ROM, at least in the cervical spine. Further research should concentrate on areas of the spine that have the potential of actually improving to such a degree that a change can be easily uncovered

Mécanismes neurocognitifs de l'auto-projection pour la reconnaissance des objets 3D

Reconnaître un objet depuis un nouveau point de vue est une tâche d'autant plus exigeante que l'objet en question est poly-articulé et que sa configuration spatiale 3D est complexe. Ce travail doctoral étudie les mécanismes cérébraux mis en jeu lors de l'incarnation du point de vue d'autrui pour comprendre l'apparence de la structure spatiale 3D d'un objet ou d'une posture humaine depuis cette nouvelle orientation (celle d'autrui). A cette fin, deux expérimentations ont investigué l'organisation spatio-temporelle des activités corticales au cours d'une tâche de reconnaissance visuelle impliquant l'anticipation des conséquences visuelles d'un changement de point de vue (auto-projection vers autrui) au moyen de la magnétoencéphalographie (MEG). Les résultats indiquent qu'une première phase d'analyse visuo-spatiale en moins de 200ms post-début du stimulus permet au cerveau d'extraire la configuration spatiale de l'objet (sillon intrapariétale ventro-caudal) et d'identifier sa nature (complexe latéra-occipital, sillon temporal inférieur et gyrus fusiforme). Celle-ci est suivie d'une seconde étape de reconnaissance plus soutenue entre 200 et SOOms post-début du stimulus impliquant en parallèle des mécanismes de prédiction et de rétroaction. Ensuite, à travers un processus d'émulation (simulation des conséquences sensorielles d'un mouvement), l'incarnation spatiale du point de vue d'autrui (SOOms post-début du stimulus) sollicite les aires corticales pariétales (precuneus, sillon pariéto-occipital), sensori-motrices du visage, et les aires temporales (la jonction temporo-pariétale gauche incluant le gyrus supra-marginal) associées au schéma corporel. De plus, le precuneus antérieur est impliqué aussi bien dans le traitement cognitif spatial de l'objet que dans le traitement des contraintes biomécaniques corporelles de l'objet posture humaine .Recognizing an object from a new viewpoint is a task even more demanding when the object is polyarticulated and its 3D spatial configuration is complex. ln this thesis we studied the brain mechanisms involved during the embodiment of someone else's viewpoint to understand the appearance of the spatial structure of a 3D object or a human posture from this new spatial perspective. MagnetoEncephalography (MEG) was used in two experiments to investigate the spatiotemporal organization of cortical activity during a visual recognition task involving the anticipation of the visual consequence of a perspective change (self-to-other projection). Results revealed a first visuo-spatial processing lasting less than 200ms post-stimulus onset that allows the brain ta extract the object spatial configuration (ventro-caudal intraparietal sulcus) and to identify its nature (Iateral occipital complex, infera-temporal sulcus, fusiform gyrus). The following processing is characterized by a more sustained recognition activity between 200 and SOOms post-stimulus onset implying predictive and feedback mechanisms. Then, an emulation process (simulation of the sensory consequence of a movement) allows to the embody someone else's viewpoint (SOOms post-stimulus onset) with the help of parietal cortical areas (precuneus, parieto-occipital sulcus), sensorimotor face area, and the temporal areas (left temporoparietal junction including supra-marginal gyrus) associated to body schema. ln addition, anterior precuneus was involved in both the cognitive processing of the object spatial structure as well as of the biomechanical constraints of "human posture" objects.ORSAY-PARIS11-Bib. STAPS (914712103) / SudocSudocFranceF

Modulation émotionnelle de la perception de l'action motrice d'autrui

L être humain est un être social amené à comprendre les comportements moteurs d autrui. Selon la littérature, nous disposons de mécanismes cognitifs spécifiques, d une part à la perception d un corps humain (qu il soit statique ou en mouvement), et d autre part à la perception des expressions faciales émotionnelles. Ce travail de thèse vise à comprendre dans quelle mesure l'émotion véhiculée par le visage d'une personne, peut moduler notre perception de son action motrice. Les résultats de l étude 1 ont montré que l estimation de l équilibre statique d autrui pouvait être modulée par l expression faciale émotionnelle (de sourire ou de crispation) exprimée par celui-ci. L étude 2, a porté sur l estimation de l effort physique développé par une personne uniquement à partir de son expression faciale de douleur. Les résultats ont montré que les participants, dans ce type de tâche, utilisent deux mécanismes perceptifs automatiques. Le premier, mis en évidence par mesure fonctionnelle, facilite l estimation de l intensité de douleur à l effort ressentie par autrui. Le second, démontré par la mesure d un biais de mémorisation, entraîne une anticipation automatique de la suite de l évolution de l expression faciale de douleur à l effort présentée. L étude 3 a montré que l estimation de l effort physique développé par une personne atteinte de paraplégie réalisant un mouvement de transfert, est modulée par deux comportements de douleur (l auto-protection et l expression faciale de douleur). Toutefois, cette modulation diffère selon la familiarité des participants avec le monde médical et la paraplégie. En conclusion, ce travail de recherche propose que la modulation émotionnelle de la perception de l action motrice d autrui est en premier lieu sous-tendue par un processus automatique et implicite de contagion émotionnelle (bottom-up). Toutefois, cette dernière peut être inhibée par un processus explicite (top-down) qui dépendrait d une part du type d inférence à effectuer sur autrui (estimer l équilibre postural ou l effort physique développé), et d autre part de la familiarité de l observateur avec l action motrice et les expressions faciales présentées.Understanding others motor behaviour is part and parcel of Humans social experience. According to scientific literature, we rely on specific mechanisms for perceiving human bodies (whether static or moving) on the one hand, and processing emotional facial expressions on the other hand. This thesis aims to understand to what extent the emotion conveyed by a person s face can modulate one s perception of her/his motor action. Results of study 1 showed that our estimation of an individual s static equilibrium is modulated by the observed individual s emotional facial expression (smiling or tensed). Study 2 focused on perceptual estimation of the physical effort developed by a person on the basis of his facial expression of pain alone. Results revealed that participants adopt two automatic perceptual mechanisms. The first, highlighted via functional measurement, facilitates estimating the intensity of effort pain felt by others. The second, evidenced by measuring memory bias, leads to an automatic anticipation of the subsequent changes in the intensity of pain-related facial expressions. Study 3 showed that the estimation of physical effort developed by a paraplegic individual performing a transfer movement is modulated by two pain behaviours (guarding and facial expression of pain). Interestingly, this modulation varies with participants familiarity with both the medical domain and paraplegia. The conclusion of this research suggests that the modulation of emotional perception related to others motor action is primarily subtended by an automatic (bottom-up) process and an implicit emotional contagion. However, the latter can be inhibited by an explicit (top-down) process which may depend on (1) the type of inference made on others (estimating postural balance or physical effort developed in others), and (2) the familiarity of the observer with motor action and facial expressions.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Conscious knowledge and changes in performance in sequence learning: evidence against dissociation.

International audienceTwo experiments examined the relation between explicit knowledge and motor performance on the serial reaction time task developed by Nissen and Bullemer (1987). Tests of free recall and recognition of sequence components revealed that reliable explicit knowledge was acquired after an amount of practice that was hardly sufficient to improve mean motor performance. In addition, reaction time improvement was limited to the ending trials of the 3- and 4-trial sequence components that Ss recalled or recognized. These results were replicated in Experiment 3, in which Ss were trained under attentional distraction in the task developed by Cohen, Ivry, and Keele (1990). Overall, these findings undermine the most direct experimental support for the widespread view that conscious knowledge and performance in sequence-learning tasks tap 2 independent knowledge bases in normal Ss

Les mécanismes neurocognitifs de l'inscription corporelle dans les jugements de latéralité

Cette thèse a pour thème l'étude les mécanismes neurocognitifs impliqués dans la détermination de la latéralité intrinsèque d'objets. Dans une première étude, nous avons montré qu'une projection de son propre schéma corporel sur un objet est nécessaire pour en différencier la gauche de la droite. Cette inscription corporelle fut observée aussi bien pour des stimuli humains que non humains, suggérant que la présence d'axes intrinsèques à l'objet est suffisante pour y permettre la projection du corps. Une seconde étude nous a permis de mieux comprendre les mécanismes neuronaux de l'inscription corporelle, en utilisant une tâche de comparaison de formes identiques ou miroir différemment orientées. Les stimuli étaient soit des corps humains, soit des assemblages de cubes. La magnetoencephalographie (MEG) révéla une implication du lobe pariétal supérieur gauche dans l'incarnation et la transformation spatiale des deux stimuli. Par ailleurs, une contribution de l'aire motrice supplémentaire fut observée dans le cas des cubes. Ainsi, nous proposons de considérer le lobe pariétal supérieur comme le substrat neural d'un émulateur utilisant le schéma corporel afin d'encoder la latéralité d'un objet et de prédire les conséquences visuelles d'une transformation spatiale. La contribution additionnelle de l'aire motrice supplémentaire a probablement facilité la transformation de formes non familières, par l'envoi d'une commande motrice à l'émulateur visant à accroître la cohérence de l'objet tourné mentalement. Ces interprétations supportent l'idée d'une cognition incarnée dans les actions corporelles.The aim of this thesis was to study the neurocognitive mechanisms implicated in the determination of objects intrinsic handedness. In a first study, we evidenced that distinguishing the left from the right of an object requires a mental projection of the body schema onto the stimulus. This embodiment process occured for human and non human stimuli as well, suggesting that the mere presence of intrinsic axes on stimulus enables the bodily projection. In a second study, we explored the neural mechanisms underlying embodiment in a handedness shape matching task, using human bodies and cubes assemblies as stimuli with different orientations. Magnetoencephalography (MEG) revealed that the left superior parietal lobe participated in the embodiment and spatial transformation of both stimuli. In addition, we observed a contribution of the supplementary motor area for cube assemblies specifically. Therefore, we consider the superior parietal lobe as the neural substrate of an emulator processing the body schema to encode handedness and to predict the visual consequences of a spatial transformation. Besides, the additional contribution of the supplementary motor area probably helped the spatial transformation of unfamiliar shapes by backpropagating a motor command to the emulator to increase cohesiveness of the mentally rotated object. These interpretations support the grounding of cognition in bodily actions.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Influence de la gravité sur la perception et l'interception d'objets en mouvement

ORSAY-PARIS11-Bib. STAPS (914712103) / SudocSudocFranceF

Les signatures neurocognitives du changement de point de vue pour la reconnaissance des objets 3D

ISBN : 978-2-9532965-0-1La littérature psychophysique sur la reconnaissance d'objets tridimensionnels complexes (de type arrangement de cubes), a montré qu'afin d'indiquer si deux objets présentés simultanément ou successivement sous des orientations différentes sont identiques ou non, l'observateur engageait un processus de rotation mentale de l'objet test afin de l'aligner à l'objet de référence. D'autre part, l'identification des postures humaines présentées sous différentes orientations active des structures cérébrales impliquées dans la perception sociale et semble être médiée par une connaissance implicite des contraintes biomécaniques du corps humain. De plus, notre connaissance du corps facilite sa rotation mentale autant que sa reconnaissance. Le thème général de notre étude est la compréhension du rôle fonctionnel (et des mécanismes cérébraux) du point de vue pour la reconnaissance des objets 3D et la spécificité du corps humain en tant qu'objet. A ce jour, aucune étude en imagerie cérébrale n'avait comparé la reconnaissance des postures humaines à celle de configurations spatiales équivalentes de cubes ou d'objets plus familiers (une lampe de bureau). Notre expérimentation met en évidence au moyen de la MEG l'organisation spatio-temporelle des activités corticales dans une tâche de reconnaissance visuelle impliquant l'anticipation des conséquences visuelles d'un changement de point de vue