11 jan 2022

Comment le cerveau traite et intègre différentes informations visuelles

Bien qu’elle occupe moins de 1 % de notre champ visuel, lorsque nous parlons de la vision, nous faisons généralement référence à la vision «fovéale», que nous utilisons pour effectuer certaines tâches comme la lecture. Alors que la plupart des recherches se sont concentrées sur la vision fovéale, PERFORM a évalué le rôle de la vision périphérique et le lien de traitement entre les deux.La fovéa ne couvre que les 1 à 2 degrés centraux du champ visuel. La vision périphérique est bien plus large et est essentielle pour l’orientation et la navigation, qui seraient difficiles en ne recourant qu’à la petite ouverture de la fovéa.

Alors que les champs visuels nécessitent un traitement très différent, le projet PERFORM, soutenu par le Conseil européen de la recherche, a examiné comment le cerveau s’adapte à ces variations des données sensorielles pour obtenir des représentations cohérentes de l’environnement.

Le projet a constaté que le cerveau ne rejette pas simplement les informations périphériques, lorsque des informations fovéales supérieures sont disponibles, mais qu’il les compare, en évaluant leur fiabilité relative.

«Ce processus, appelé perception transsaccadique, est un calcul très complexe et peu compris. Nous avons pu raviver l’intérêt pour ce sujet», ajoute Alexander Schütz, coordinateur du projet, de l’Université Philipps de Marbourg, hôte du projet.

En réalité, les résultats du projet ont été présentés dans un numéro spécial de «Journal of Vision».
Examiner l’intégration transsaccadique

Le traitement visuel fovéal est optimisé pour une acuité élevée et la vision des couleurs, tandis que le traitement périphérique est optimisé pour un large champ visuel, ce qui nécessite moins de traitement. Cela signifie que la vision périphérique est utilisée pour la navigation et le positionnement des objets, mais qu’elle manque de précision.

Pour compenser, l’œil entreprend des mouvements rapides, dénommés saccades, permettant au traitement de fluctuer entre les deux champs visuels.

«Dans PERFORM, nous avons adopté des aperçus et des modèles mathématiques issus du domaine de la perception multisensorielle et nous les avons appliqués au traitement visuel, en particulier l’intégration des informations périphériques et fovéales — ce que nous appelons l’intégration transsaccadique», explique Alexander Schütz.

L’équipe a entrepris une série d’expériences psychophysiques avec des enfants et des adultes dans un laboratoire avec des murs noirs, des moniteurs spécialisés et un dispositif de suivi des mouvements de l’œil. Les mouvements oculaires des sujets ont été suivis alors qu’ils réagissaient à des stimuli visuels dans leur périphérie et qu’ils détournaient automatiquement leur regard dans cette direction — signifiant qu’ils effectuaient des saccades. On leur a demandé de mener des tâches de discrimination perceptive comme de formuler un jugement sur la localisation, l’orientation ou la couleur des stimuli.

Les résultats ont été comparés à un modèle informatique qui prédisait la pondération des informations périphériques et fovéales par les participants.

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