Neuromodulation de la jonction temporo-pariétale droite dans les interactions sociales humain–machine

Abstract

Ce mémoire porte sur le rôle causal de la jonction temporo-pariétale droite (rTPJ) dans l’intégration simultanée de mécanismes sensorimoteurs et de processus sociocognitifs lors des interactions sociales humaines. Nous avons mis en place deux expériences combinant le Human Dynamic Clamp (HDC)—un paradigme interactif entre un humain et un partenaire virtuel (VP)—et un montage haute définition de stimulation transcrânienne par bruit aléatoire (HD-tRNS) pour évaluer si la stimulation excitatrice « en ligne » de la rTPJ pouvait moduler la coordination motrice (synchronie de phase, amplitude du mouvement) et l’attribution d’intentions (coopération/compétition) ou d’identité (humain/robot) envers le VP du HDC. Contrairement à nos attentes, les résultats montrent que de courtes séances de HD-tRNS n’affectent pas la synchronisation motrice avec le VP, et ce, dans les deux expériences. Toutefois, lorsque la stimulation active était appliquée à l’intérieur d’un même bloc de plusieurs essais successifs (Expérience 1), les participants ont progressivement mieux perçu le caractère compétitif du VP et l’ont progressivement jugé moins « humain » lors des interactions compétitives. Cette influence cumulative n’apparaît cependant pas lorsque la stimulation active et la stimulation factice alternent de manière aléatoire à chaque essai (Expérience 2). De plus, nous n’avons observé aucun changement persistant de la modulation dans l’activité électrophysiologique (EEG) au repos (pré- vs post-tâche). En somme, les présentes conclusions soutiennent l’hypothèse selon laquelle la rTPJ contribue à des processus sociocognitifs de haut niveau (détection de la compétitivité, perception d’humanité), mais que son impact dépend d’une exposition soutenue à la stimulation. Cette étude ouvre des perspectives sur la possibilité d’employer la HD-tRNS en ligne, associée à des paradigmes interactifs, pour approfondir la compréhension des bases neuronales de l’interaction sociale et orienter, à plus long terme, des interventions dans le champ de la cognition sociale.

This Master’s thesis focuses on the causal role of the right temporoparietal junction (rTPJ) in the simultaneous integration of sensorimotor mechanisms and sociocognitive processes during human social interactions. We conducted two experiments combining the Human Dynamic Clamp (HDC)—a paradigm involving human–virtual partner (VP) interaction—with high-definition transcranial random noise stimulation (HD-tRNS) to investigate whether online excitatory stimulation of the rTPJ could modulate motor coordination (phase synchrony, movement amplitude) and the attribution of intentions (cooperation vs. competition) or identity (human vs. robot) toward the HDC’s VP. Contrary to our expectations, the results suggest that short HD-tRNS sessions do not affect motor synchronization with the VP in either experiment. However, when active stimulation was administered in a single block of successive trials (Experiment 1), participants progressively perceived the VP’s competitive nature more accurately and judged it to be less “human” during competitive interactions. This cumulative influence did not appear when active and sham stimulation were alternated randomly on a trial-by-trial basis (Experiment 2). Moreover, no lasting modulation was detected in resting-state electrophysiological (EEG) activity (pre- vs. post-task). In sum, these findings support the hypothesis that the rTPJ contributes to higher-level sociocognitive processes (the detection of competitiveness, the perception of humanness), but that its impact depends on sustained stimulation exposure. This study opens new avenues for using online HD-tRNS in combination with interactive paradigms to further our understanding of the neural underpinnings of social interaction and, in the longer term, to inform interventions in the domain of social cognition.