Behavioral and electrophysiological impact of emotional information in peripheral vision

Interactions between Vision and Emotion, two major adaptive functions, have been largely investigated. It is also well known that visual performance decreases with retinal eccentricity. Therefore, studies aiming to explore emotional processing always presented stimuli in central vision (CV) but never at eccentric positions, in peripheral vision (PV). The main purpose of this work was to examine behavioral and cerebral responses following the presentation of emotional stimulations in PV. Evoked related potentials (ERP) were recorded and analyzed by the use of spatio-temporal principal component analyses (PCA). Considering the saliency character of emotional information and its facility to capture attentional resources, present study was expected to optimize PV responses in order to better explore PV mechanisms. Furthermore, peripheral emotional stimulations could help to draw new strategies devoted to the reeducation of CV pathologies mainly due to central scotomas. Indeed, in these pathologies, PV represents the only available visual resources.First, we confirmed that natural scenes were processed faster and better in CV than in PV. We showed for the first time an emotional modulation of reaction times and ERP components specifically generated by peripheral presentations. These results allowed us to extend to PV classical data about differential processing of neutral and emotional information described for the CV.Second, keeping in mind possibilities of neurovisual reeducation, we looked for specific stimulations which could increase PV reactivity when associated with emotional information. Accordingly, because of their relevant role in social communication, emotional faces (fearful, neutral, happy) were used to stimulate the PV. Results showed that faces are processed in PV and their emotional expression modulates behavioral and cerebral responses. Indeed, participants responded faster for emotional faces than for neutral ones and evoked components were larger when emotional faces appeared.Finally, some studies suggest that PV performance could be improved following the peripheral presentation of dynamic stimuli. Therefore, saliency of emotional faces could be strengthened by the animation of their expression. In this third experiment, we presented static and dynamic emotional faces. Results of the second experiment were confirmed but no advantage could be found for presentations of dynamic faces.In a prospective view, emotional and neutral faces were presented to patients with central scotomas. The behavioral results evidenced that emotional faces were better processed than neutral ones and suggest that such stimulations could be used to increase peripheral visual resources.In conclusion, this work provides new behavioral and electrophysiological data on emotional processing in PV and brings new insights concerning the use of emotional information in neurovisual reeducation of CV pathologies.; Vision et Emotion sont deux fonctions adaptatives majeures dont les interactions ont été largement évaluées. Il est aussi reconnu que les performances visuelles déclinent fortement au fur et à mesure que les stimulations s'éloignent du centre du champ visuel. De ce fait, les études s'intéressant au traitement des informations visuelles émotionnelles ont systématiquement présenté ces stimulations en vision centrale (VC) mais jamais de manière excentrée, en vision périphérique (VP). Ce travail a pour objectif général d'explorer les réponses induites par des stimulations émotionnelles présentées en VP, aux niveaux comportemental et cérébral, grâce à la technique des potentiels évoqués (PE). Le caractère saillant de l'information émotionnelle, par sa capacité à capter préférentiellement les ressources attentionnelles, devrait : d'une part, optimiser la réactivité de la VP ; d'autre part, faciliter la rééducation de pathologies de la VC (scotomes centraux), dans la mesure où, lors de ces pathologies, seules les ressources de la VP demeurent disponibles.En premier lieu, nous avons voulu explorer la capacité de la VP à traiter des images de scènes naturelles dont certaines contiennent des informations émotionnelles. Nous avons notamment observé pour la première fois l'existence de composantes électrophysiologiques évoquées par la VP. De plus, nous avons pu constater que le contenu émotionnel des images module les performances comportementales des participants ainsi que leur activité cérébrale, comme classiquement décrit en VC. Ces résultats plaident en faveur d'une différentiation précoce des informations visuelles présentées en VP selon leur nature affective et permet d'envisager leur utilisation dans le cadre de la rééducation neurovisuelle.En deuxième lieu, et ayant à l'esprit les possibilités de rééducation neurovisuelle, nous avons cherché les stimulations susceptibles de mobiliser au mieux les ressources visuelles, pour ensuite les associer, en VP, à des informations émotionnelles. En conséquence, nous nous sommes intéressés au traitement de visages émotionnels (peur, neutre, joie) en VP car ils constituent, du fait de leur rôle dans les interactions sociales, des stimulations visuelles particulièrement saillantes. Cette étude a permis de montrer que les visages sont traités en VP et que leur expression émotionnelle a un impact au niveau comportemental et électrophysiologique. En particulier, les réponses des participants sont plus rapides et les composantes évoquées sont plus amples lorsque des visages de peur et de joie sont présentés en VP par rapport à des visages neutres.Enfin, certaines études suggèrent une amélioration des performances de la VP lorsque des stimuli sont présentés en mouvement. De ce fait, la saillance des visages en VP pourrait être renforcée par le caractère dynamique de leur expression émotionnelle. Dans une troisième expérience, nous avons donc présenté des visages statiques et des visages animés, neutres et émotionnels, en VC et en VP. Les résultats obtenus confirment les données de la seconde expérience mais ne permettent pas d'attribuer un avantage spécifique à la composante dynamique des visages présentés, qu'ils soient émotionnels ou neutres.A titre prospectif, nous avons présenté, à des patients atteints de scotomes centraux, des visages émotionnels et neutres. Les résultats comportementaux permettent de mettre en évidence que, chez ces patients, les visages émotionnels sont mieux traités que les neutres en VP. Les expressions faciales émotionnelles pourraient donc s'avérer des stimuli particulièrement adaptés dans le cadre de l'amélioration des ressources de la VP.En conclusion, ce travail apporte des données comportementales et électrophysiologiques inédites sur le codage de l'information émotionnelle en VP et ouvre des perspectives encourageantes sur l'utilisation de la saillance émotionnelle dans la rééducation des déficits de la vision centrale.