Les neuroscientifiques découvrent une région cérébrale spécifique qui aide à hiérarchiser les informations

Il est connu que différentes régions du cerveau nous aident à hiérarchiser les informations afin que nous puissions traiter efficacement les scènes visuelles. Une nouvelle étude menée par une équipe de neuroscientifiques a découvert qu'une région spécifique, le cortex occipital, joue un rôle causal dans le pilotage de notre attention pour gérer la prise d'images.

Le travail, qui apparaît dans le dernier numéro de la revue Biologie actuelle, s'appuie sur une méthode, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), qui permet d'éclairer cette dynamique.

«En perturbant brièvement l'excitabilité corticale du cortex occipital avec TMS, nous pourrions éteindre les effets connus de l'attention spatiale secrète involontaire ou exogène, et ainsi révéler un lien de causalité entre le cortex occipital et l'effet de l'attention secrète sur la vision», explique Marisa Carrasco, professeur de psychologie et de sciences neuronales à l'Université de New York et auteur principal de l'article.

C'est une découverte surprenante car la plupart des recherches précédentes montrent que d'autres zones du cerveau – le cortex frontal et pariétal – nous aident à traiter de manière sélective de nombreuses images qui se présentent à nous, mais cette recherche révèle que le cortex occipital joue également un rôle rôle. »

Antonio Fernández, doctorant et premier auteur de l'étude, New York University

Dans notre vie quotidienne, nous sommes bombardés d'une quantité écrasante d'informations sensorielles, notamment visuelles, d'aussi grandes que des gratte-ciel à aussi petits que des écrans d'ordinateur.

Malgré cela, nous avons l'impression de comprendre sans effort ce que nous voyons, ignorant les mécanismes complexes qui, dans une sorte de triage cognitif, nous aident à prioriser les informations que nous traitons.

Il a été démontré depuis longtemps que le traitement des informations visuelles et les calculs neuronaux qui l'accompagnent consomment beaucoup d'énergie, qui est finie et doit être gérée.

L'une des façons dont nous y parvenons consiste à utiliser une attention spatiale secrète, qui nous permet de sélectionner un certain emplacement d'une scène visuelle et de prioriser son traitement et son comportement de guidage, même sans déplacer nos yeux vers cet emplacement (c'est pourquoi il est appelé secret) .

L'attention secrète, qu'elle soit volontaire (endogène) ou involontaire (exogène), est un processus de compromis – elle profite au traitement visuel à l'endroit surveillé au détriment du traitement ailleurs.

Des études antérieures de neuroimagerie et d'électrophysiologie ont montré que les zones visuelles du cortex occipital, situées à l'arrière du cerveau, font partie des réseaux corticaux d'attention, mais on ne sait pas si cette région est nécessaire dans la hiérarchisation du contenu visuel.

En raison de son rôle bien établi dans la vision, Fernández et Carrasco ont spécifiquement cherché à déterminer si le cortex occipital jouait un rôle causal en guidant l'attention secrète involontaire (exogène).

Pour ce faire, ils ont mené une série d'expériences avec des observateurs humains et ont utilisé le TMS pour manipuler et modifier brièvement l'excitabilité corticale dans la zone occipitale.

Les auteurs ont demandé aux participants de faire un jugement d'orientation en déterminant si une image était inclinée à droite ou à gauche sur un écran d'ordinateur.

Ils ont également manipulé l'attention secrète des participants avec une image supplémentaire – un signal (petite ligne) qui est apparu sur l'écran avant la présentation des stimuli pour attirer automatiquement l'attention sur son emplacement.

Un stimulus est apparu à gauche et l'autre stimulus est apparu juste décentré, tandis que les observateurs se sont fixés sur un point central.

La représentation corticale de l'un des deux stimuli a été brièvement interrompue à l'aide de TMS. Dans certains essais, «essais valides», le signal indiquait à quel endroit les observateurs devraient répondre; dans d'autres essais, «essais non valides», le signal périphérique indiquait l'autre emplacement du stimulus. Dans les essais neutres, les deux stimuli ont été signalés.

Cette conception a permis aux enquêteurs d'enregistrer les réponses aux endroits fréquentés et non surveillés avec et sans stimulation.

Sans TMS, les réponses comportementales reflétaient les avantages de performance typiques (essais valides par rapport aux essais neutres) et les coûts (essais non valides par rapport aux essais neutres) dans des sites avec et sans surveillance, respectivement.

Cependant, avec l'activité de perturbation TMS dans le cortex occipital, les réponses étaient les mêmes quelle que soit la nature du signal attentionnel, et les avantages et les coûts comportementaux ont été éliminés.