Que nous regardions notre téléphone, la page d'un livre ou la personne en face de la table, les objets sur lesquels nous nous concentrons ne sont jamais isolés ; il y a toujours d'autres objets ou personnes dans notre champ de vision. Cependant, la manière dont ce « fouillis » visuel affecte le traitement visuel dans le cerveau n’est pas bien comprise.
Dans une nouvelle étude publiée le 22 octobre dans la revue Neuroneles chercheurs de Yale montrent que ce fouillis modifie la façon dont les informations circulent dans le cerveau, tout comme l'emplacement précis de ce fouillis dans le champ de vision plus large. Les résultats aident à clarifier les bases neuronales de la perception et offrent une compréhension plus approfondie du cortex visuel du cerveau.
« Des recherches antérieures ont montré que le désordre visuel a un effet sur la cible de votre perception, et à des degrés différents selon l'endroit où se trouve ce désordre par rapport à l'endroit où vous regardez actuellement », a déclaré Anirvan Nandy, professeur adjoint de neurosciences à Yale. École de médecine (YSM) et co-auteur principal de l’étude. » Ainsi, par exemple, si on me demande de lire le mot » chat » du coin de l'œil, la lettre » t » aura un effet bien plus important que la lettre » c » dans mon incapacité à identifier avec précision la lettre. « a », même si « c » et « t » sont à égale distance de « a ».
Ce phénomène est appelé « encombrement visuel » et c'est pourquoi nous ne pouvons pas lire du coin de l'œil, même si nous essayons de toutes nos forces, et pourquoi nous avons du mal à identifier les objets lorsqu'ils se trouvent dans le fouillis au milieu. bord de notre vision, a déclaré Nandy.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont cherché à déterminer ce qui se passe dans le cerveau lorsque ce fouillis visuel est présent.
Pour ce faire, ils ont formé des singes macaques – ; une espèce dont les systèmes visuels et les capacités ressemblent le plus à ceux des humains – ; se fixer au centre d'un écran pendant que des stimuli visuels étaient présentés dans et à l'extérieur de leurs champs de réception. Au cours de cette tâche, les chercheurs ont enregistré l'activité neuronale dans le cortex visuel primaire du singe, la principale porte d'entrée du cerveau pour le traitement de l'information visuelle.
Les chercheurs ont découvert que l'emplacement spécifique de ce fouillis dans le champ visuel du singe n'avait pas beaucoup d'effet sur la manière dont les informations étaient transmises entre les neurones du cortex visuel primaire. Cela a cependant affecté l’efficacité de la circulation de ces informations.
C'est un peu comme une arborescence téléphonique, dans laquelle il est demandé aux individus d'appeler une autre personne pour relayer une information jusqu'à ce que, l'un après l'autre, tous les membres du groupe aient reçu l'information. Dans le cas de la perception visuelle, affirment les chercheurs, l'emplacement du fouillis visuel n'a pas modifié l'ordre de l'arborescence téléphonique, mais il a fait changer la façon dont le message a été transmis de personne à personne.
Par exemple, un fouillis visuel à un endroit entraînerait moins d’informations dans une couche particulière du cortex visuel primaire qu’un fouillis à un autre endroit. »
Monika Jadi, professeur adjoint de psychiatrie à YSM et co-auteur principal de l'étude
Les chercheurs ont également découvert une propriété générale du cortex visuel qui n’était pas connue auparavant.
Plusieurs zones du cerveau sont impliquées dans la vision et la reconnaissance d’un objet, et les informations transitent par ces régions dans un ordre particulier. Par exemple, le cortex visuel primaire envoie un paquet d’informations au cortex visuel secondaire, qui envoie ensuite ses informations à l’arrêt suivant.
« Ce qui était déjà bien compris, c'est que des calculs complexes ont lieu dans des zones visuelles individuelles et que les résultats de ces calculs sont ensuite transférés vers la zone suivante le long de la hiérarchie visuelle pour compléter l'ensemble du calcul de reconnaissance d'objets », a déclaré Jadi.
Ce que les chercheurs ont découvert dans la nouvelle étude, c'est qu'il existe également des sous-unités au sein de ces zones plus vastes qui effectuent leurs propres calculs et transmettent une partie de ces informations, mais pas la totalité, à d'autres sous-unités. Cette découverte comble un fossé qui existait entre les différents domaines étudiant la vision, a déclaré Nandy.
Les chercheurs s’intéressent maintenant à la manière dont le désordre pourrait affecter le traitement de l’information entre les régions du cerveau et à la manière dont l’attention influence ce système.
« Lorsque vous conduisez, par exemple, vous regardez peut-être la voiture devant vous, mais votre attention peut être concentrée sur une voiture dans la voie suivante alors que vous essayez de déterminer si elle est sur le point de fusionner », a déclaré Nandy.
Par conséquent, les informations visuelles détaillées que vous obtenez proviennent de la voiture qui vous précède, mais les informations qui vous intéressent échappent à votre concentration.
« Comment cette attention compense-t-elle le fait que même si vous ne disposez pas des meilleures informations de résolution, vous êtes toujours capable de percevoir cette partie de l'espace visuel bien mieux que l'endroit où vous regardez réellement ? » » dit Jadi. « Comment l'attention influence-t-elle le flux d'informations dans le cortex ? C'est ce que nous voulons explorer. »
Xize Xu, chercheur postdoctoral à l'YSM, et Mitchell Morton, ancien associé postdoctoral à l'YSM, ont été les co-premiers auteurs de l'étude.
