1. Genetic and Environmental Influences on the Visual Word Form and Fusiform Face Areas
- Author
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Stanislas Dehaene, Ghislaine Dehaene-Lambertz, Fabien Fauchereau, Thomas Bourgeron, Eric Artiges, Cyril Poupon, Denis Le Bihan, Philippe Pinel, Christophe Lalanne, Neuroimagerie cognitive - Psychologie cognitive expérimentale (UNICOG-U992), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Saclay (COmUE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Chaire Psychologie cognitive expérimentale, Collège de France (CdF (institution)), Recherche Clinique ville-hôpital, Méthodologies et Société (REMES), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Trouble du comportement alimentaire de l'adolescent, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Gènes, Synapses et Cognition (CNRS - UMR3571 ), Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fondation FondaMental [Créteil], Génétique humaine et fonctions cognitives - Human Genetics and Cognitive Functions (GHFC (UMR_3571 / U-Pasteur_1)), Institut Pasteur [Paris]-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service NEUROSPIN (NEUROSPIN), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Neuroimagerie en psychiatrie (U1000), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), This work was supported by Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) and the James S. McDonnell Foundation., Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay, Collège de France - Chaire Psychologie cognitive expérimentale, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Neuroimagerie cognitive ( UNICOG-U992 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Collège de France ( CDF ), Collège de France ( CdF ), Recherche Clinique ville-hôpital, Méthodologies et Société ( REMES ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Gènes, Synapses et Cognition, Institut Pasteur [Paris]-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Génétique humaine et Fonctions cognitives - Human Genetics and Cognitive Functions, Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service NEUROSPIN ( NEUROSPIN ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Neuroimagerie en psychiatrie ( U1000 ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Neuroimagerie cognitive (UNICOG-U992), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Collège de France (CDF), Collège de France (CdF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut Pasteur [Paris], and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)
- Subjects
Male ,MESH : Oxygen ,MESH : Brain Mapping ,[ SDV.MHEP.PSM ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Psychiatrics and mental health ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Statistics as Topic ,MESH : Statistics as Topic ,temporal ,MESH : Photic Stimulation ,Functional Laterality ,MESH: Magnetic Resonance Imaging ,[SCCO]Cognitive science ,0302 clinical medicine ,Face perception ,Stress (linguistics) ,Image Processing, Computer-Assisted ,Twins, Dizygotic ,Visual word form area ,10. No inequality ,MESH: Brain Mapping ,Language ,Brain Mapping ,medicine.diagnostic_test ,05 social sciences ,MESH: Gene-Environment Interaction ,MESH : Adult ,Magnetic Resonance Imaging ,MESH: Image Processing, Computer-Assisted ,Temporal Lobe ,MESH : Twins, Monozygotic ,MESH: Photic Stimulation ,Pattern Recognition, Visual ,MESH: Young Adult ,MESH: Language ,Visual Perception ,[ SCCO ] Cognitive science ,MESH: Twins, Monozygotic ,Psychology ,MESH : Visual Perception ,MESH : Image Processing, Computer-Assisted ,MESH: Oxygen ,VWFA ,Cognitive psychology ,Adult ,MESH : Twins, Dizygotic ,MESH : Male ,Cognitive Neuroscience ,MESH : Young Adult ,MESH: Pattern Recognition, Visual ,050105 experimental psychology ,Lateralization of brain function ,Temporal lobe ,Young Adult ,03 medical and health sciences ,Cellular and Molecular Neuroscience ,MESH : Language ,reading ,MESH : Magnetic Resonance Imaging ,[ SDV.MHEP ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,medicine ,Humans ,MESH: Temporal Lobe ,0501 psychology and cognitive sciences ,MESH: Functional Laterality ,MESH : Functional Laterality ,MESH : Pattern Recognition, Visual ,MESH : Temporal Lobe ,MESH: Statistics as Topic ,MESH: Humans ,[ SDV ] Life Sciences [q-bio] ,MESH: Visual Perception ,MESH: Twins, Dizygotic ,MESH : Humans ,MESH: Adult ,Twins, Monozygotic ,Fusiform face area ,MESH: Male ,MESH : Gene-Environment Interaction ,Oxygen ,[SDV.MHEP.PSM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Psychiatrics and mental health ,Gene-Environment Interaction ,genetic ,FFA ,Functional magnetic resonance imaging ,Photic Stimulation ,[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,030217 neurology & neurosurgery ,Spoken language - Abstract
International audience; Two areas of the occipitotemporal cortex show a remarkable hemispheric lateralization: written words activate the visual word form area (VWFA) in the left fusiform gyrus and faces activate a symmetrical site in the right hemisphere, the fusiform face area (FFA). While the lateralization of the VWFA fits with the leftward asymmetry of the speech processing network, origin of the rightward asymmetry for faces is still unclear. Using fMRI data from 64 subjects (including 16 monozygotic (MZ) and 13 dizygotic (DZ) twin pairs), we investigated how activations evoked by written words, faces, and spoken language are co-lateralized in the temporal lobe, and whether this organization reflects genetic factors or individual reading expertise. We found that the lateralization of the left superior temporal activation for spoken language correlates with the lateralization of occipitotemporal activations for both written words and faces. Behavioral reading scores also modulate the responses to words and faces. Estimation of genetic and environmental contributions shows that activations of the VWFA, the occipital face area, and the temporal speech areas are partially under genetic control whereas activation of the FFA is primarily influenced by individual experience. Our results stress the importance of both genetic factors and acquired expertise in the occipitotemporal organization.
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- 2014
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