Tracking changes in complex auditory scenes along the cortical pathway

Navigating a busy street while talking on the phone is trivial for a majority of the population. However, how the brain extracts the relevant information from the ever-changing and cluttered acoustic environment to produce the appropriate behavior remains poorly understood. The proposed thesis investigates neural basis of the extraction of relevant information in complex, continuous streams for goal-directed behavior using a combination technique linking electrophysiology to psychophysics. Humans and ferrets performed a similar change detection task that consisted of reporting changes in the underlying statistics of a toned cloud. The brain electrical activity was recorded (scalp level for humans and cell level for ferrets) while subjects engaged in the task. Overall, we find area-specific cortical responses: change-related responses are generalized along the cortical pathway. In addition, task engagement strongly modulates the frontal cortex where decision-related responses are found.
Se déplacer dans une rue tout en discutant au téléphone est une action triviale pour une majorité de la population. Cependant, comment le cerveau parvient à extraire les informations pertinentes d'un environnement acoustique aussi complexe afin de produire un comportement adéquat reste encore actuellement peu compris. La thèse présentée explore les bases neurales de l'extraction d'informations pertinentes dans un flux complexe et continu afin de produire un comportement. Les sujets (humains et furets) détectent des changements dans les statistiques de nuages de tons pendant que leur activité électrique cérébrale (sur le scalp, pour le furet) est enregistrée. Les différentes zones du cortex enregistrées présentent des activités spécifiques : les réponses liées au changement se généralisent le long de la hiérarchie corticale. De plus, l'engagement dans la tâche module spécifiquement les réponses frontales au changement et à la décision.