Des chercheurs des National Institutes of Health ont découvert que les décisions basées sur des informations visuelles, qui impliquent un flux complexe de données circulant en avant et en arrière le long des voies visuelles du cerveau, sont largement diffusées aux neurones du système visuel, y compris à ceux qui ne sont pas utilisé pour prendre la décision. On pense que la rétroaction, telle que les informations sur une décision qui reviennent aux neurones détectant des caractéristiques visuelles comme la couleur ou la forme, aide le cerveau à se concentrer sur les informations visuelles pertinentes pour la prise de décision. L’étude, réalisée par des scientifiques du National Eye Institute (NEI), a été publiée dans Communication Nature.
Pourquoi et comment les informations de prise de décision sont relayées dans les parties de traitement visuel du cerveau est une question ouverte. Certaines théories postulent que ce type de rétroaction devrait être sélectif – n’affectant que les neurones impliqués dans la décision. Cette étude montre que la rétroaction liée à la décision est spatialement non sélective, affectant les neurones beaucoup plus largement qu’on ne pourrait le supposer ».
Hendrikje Nienborg, Ph.D., chef de l’unité NEI sur la prise de décision visuelle et auteur principal de l’étude
La rétroaction est utilisée par le cerveau de plusieurs façons et de nombreux systèmes. Lorsqu’une décision est basée sur ce que nous voyons, des informations sur les attentes ou l’attention, telles que l’emplacement de l’objet ou ses caractéristiques, sont renvoyées aux régions cérébrales impliquées dans le processus visuel, augmentant l’activité des neurones impliqués dans la vision. l’objet ou l’événement en question.
Un exemple de ce type d’attente pourrait être de surveiller un piéton à un passage pour piétons pendant qu’il traverse une intersection. Les neurones spécialisés dans la détection d’objets à votre droite peuvent recevoir un signal supplémentaire en raison de votre attention. Si vous essayiez de décider si la personne était votre enfant vêtu d’une veste rouge, les neurones spécialisés dans la détection de la couleur rouge pourraient recevoir des commentaires.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que la rétroaction peut aider le cerveau à se concentrer sur les caractéristiques difficiles à voir, ou peut-être aider à stabiliser la décision au fur et à mesure qu’elle est prise. Certains scientifiques ont pensé que la rétroaction liée à la décision est sélective, augmentant l’activité des seuls neurones impliqués dans la décision, et non des neurones non pertinents.
Cependant, les scientifiques se sont demandé ce qui se passe lorsque deux types d’informations différents sont pertinents pour une décision en même temps. Y a-t-il un retour d’information pour chaque type d’information, et ce retour d’information est-il sélectif pour la décision ?
Pour répondre à cette question, Katrina Quinn, étudiante diplômée du laboratoire de Nienborg et premier auteur de l’étude, et ses collègues ont entraîné des singes à distinguer si un objet sur un écran à un endroit particulier avait l’air concave ou convexe, tout en ignorant les objets dans des endroits non pertinents. Pendant que les animaux effectuaient la tâche, les chercheurs ont enregistré l’activité des neurones impliqués dans le traitement des informations visuelles. Les animaux étaient bons à la tâche, distinguant efficacement les objets aux emplacements corrects et ignorant les objets aux emplacements non pertinents.
Pour voir si le retour d’information lié à la décision était sélectif pour les deux informations pertinentes, telles que l’emplacement et la profondeur, les chercheurs ont enregistré l’activité des neurones qui détectent les informations de profondeur et l’emplacement spatial dans le cortex visuel, la partie du cerveau spécialisée dans En traitement.
Malgré les performances stellaires des animaux, les chercheurs ont découvert une image étonnamment nuancée de rétroaction dans le système visuel. Semblable aux études précédentes, ils ont constaté que la rétroaction de localisation est sélective, mais la rétroaction de localisation ne variait pas en fonction de la décision prise par l’animal, elle était uniquement associée à l’emplacement auquel l’animal prêtait attention. Inversement, le retour d’information lié à la profondeur de l’objet était associé à la décision, mais n’était pas spatialement sélectif, ce qui signifie que même les neurones sensibles à la profondeur qui ne pouvaient pas être utilisés pour prendre la décision recevaient de toute façon un retour d’information supplémentaire lié à la décision.
« On pourrait penser que ce type de retour est toujours adapté à la tâche à accomplir, mais il s’avère que nous ne pouvons pas faire cette hypothèse », a déclaré Quinn.
« Cette étude peut indiquer un mécanisme de rétroaction qui se généralise à travers les tâches, mais à certains égards, ces résultats soulèvent plus de questions qu’ils n’en répondent », a déclaré Nienborg.
