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Thèse Damien Marie

Anatomie du gyrus de Heschl et spécialisation hémisphérique: étude d'une base de données de 430 sujets témoins volontaires sains

Le 16 décembre 2013

Cette thèse aura lieu  le  Lundi 16 Décembre 2013 /13h30, salle grise, Château de Brivazac 33600 Pessac


Cette thèse concerne l’anatomie macroscopique des gyri de Heschl (GH) en relation avec la Préférence Manuelle (PM) et la Spécialisation Hémisphérique pour le langage (SHL)
étudiée dans une base de données multimodale dédiée à l’étude de la SH (la BIL&GIN), équilibrée pour le sexe et la PM. Le GH, situé à la surface du lobe temporal, abrite l’aire auditive primaire. Des études ont montré que le volume du GH est asymétrique gauche, et que le GH gauche (GHG) covarie avec les performances phonologiques et avec la quantité de cortex dévolu au traitement temporel des sons, suggérant une relation entre GHG et SHL. Pourtant l’anatomie des GH, très variable en terme de gyrification, est mal connue. Nous avons : 1- Décrit la distribution inter-hémisphérique de la gyrification des GH sur les images IRM anatomiques de 430 sujets de la BIL&GIN. 2- Etudié les variations de surface et d’asymétrie du premier gyrus ou GH antérieur (GHa), montré sa diminution en présence de duplication et l’existence d’une asymétrie gauche pour les configurations les plus fréquentes avec GHG unique. Les gauchers présentaient moins de duplications droites et une perte de l’asymétrie gauche de GHa. 3- Testé si la variance de l’anatomie du GH expliquait la variabilité interindividuelle des asymétries mesurées en IRMf pendant une tâche d’écoute de mots chez 281 sujets, et si les différences anatomiques liées à la PM étaient en relation avec une diminution de la SHL des gauchers. La distribution du nombre de GH expliquait 11% de la variance de l’asymétrie fonctionnelle du GH, les configurations à GHG unique étant les plus asymétriques gauches, sans effet de la PM sur la latéralisation fonctionnelle du GH.

MOTS CLEFS : gyrus de Heschl, cortex auditif primaire, anatomie cérébrale, spécialisation hémisphérique, langage, traitement des sons, préférence manuelle, écoute de mots, IRM, gyrification
 

Heschl’s gyrus anatomy and hemispheric specialization, a study in a database of 430 healthy volunteers

This thesis concerns the macroscopical anatomy of Heschl’s gyri (HG) in relation with Manual Preference (MP) and the Hemispheric Specialization for Language (HSL) studied in a multimodal database dedicated to the investigation of HS and balanced for sex and MP (BIL&GIN). HG, located on the surface of the temporal lobe, hosts the primary auditory cortex. Previous studies have shown that HG volume is leftward asymmetrical and that the left HG (LHG) covaries with phonological performance and with the amount of cortex dedicated to the processing of the temporal aspects of sounds, suggesting a relationship between LHG and HSL. However HG anatomy is highly variable and little known. In this thesis we have: 1- Described HG inter-hemispheric gyrification pattern on the anatomical MRI images of 430 healthy participants belonging to the BIL&GIN. 2- Studied the variation of the first or anterior HG (aHG) surface area and its asymmetry and shown its reduction in the presence of duplication and that its leftward asymmetry was present only in the case of a single LHG. Left-handers exhibited a lower incidence of right duplication and a loss of aHG leftward asymmetry. 3- Tested whether the variance of HG anatomy explained the interindividual variability of asymmetries measured with fMRI during the listening of a list of words in 281 participants, and whether differences in HG anatomy with MP were related to decreased HSL in left-handers. HG inter-hemispheric gyrification pattern explained 11% of the variance of HG functional asymmetry, the patterns including a unique LHG being those with the strongest leftward asymmetry. There was no incidence of MP on HG functional lateralization.

KEYWORDS : Heschl’s gyrus, primary auditory cortex, cerebral anatomy, hemispheric specializaion, language, sound processing, word listening, MRI, handedness, gyrification DISCIPLINE : Neurosciences cognitives LABORATOIRE : Groupe d'Imagerie Neurofonctionnelle (GIN) UMR 5296 - Université Bordeaux Segalen - CNRS – CEA, 146 rue Léo Saignat - Case 71, 33076 Bordeaux cedex

 

Jury

Pascal Belin
PU Univ Aix-Marseille
Examinateur
Narly Golestani
PU, CMU de Genève, Examinateur
Monica Baciu
 DR Univ Pierre Mendes France

Isabelle Hesling
MCU, Univ.Bordeaux

Bernard Mazoyer
PU-PH, Univ Bordeaux, DR, GIN

Nathalie Tzourio-Mazoyer
DR, Univ Bordeaux

Directrice de thèse, GIN

Directeur de thèse

Nathalie Tzourio-Mazoyer
MD, Ph.D.

 Specialist in cognitive neuroimaging, her early work concerned the neural basis of heard, written, spoken and signed language. Current research focuses on the identification of factors and biomarkers of brain hemispheric specialization (HS) structural and functional underpinning.

 Laboratoire GIN

Le GIN contribue en tant qu’Unité Mixte de Recherche (UMR 5296) à la création du Laboratoire d’Excellence Trail (Translational and Advanced Imaging LabEx) avec un programme de 5 ans financé par le CNRS, le CEA et l’Université Bordeaux Segalen.