L'attention visuelle: une sorte de stroboscope

L'attention visuelle est généralement représentée comme un faisceau lumineux qui éclaire un objet ou un endroit de la scène visuelle et favorise son traitement par le cerveau. Les résultats d'une étude franco-américaine démontrent que l'attention visuelle est une sorte de "stroboscope" en déplacement permanent, un faisceau lumineux qui se déplace de cible en cible, sept fois par seconde. Cette découverte pourrait nous aider, dans un avenir proche, à circonscrire les mécanismes neuronaux de l'attention et en particulier, à les rattacher à certaines oscillations de l'activité cérébrale. Ces résultats sont publiés le 4 décembre 2007 dans la revue PNAS.


Depuis plus de 30 ans, les scientifiques envisagent l'attention visuelle comme un unique faisceau lumineux qui peut être déplacé à volonté pour concentrer les ressources cérébrales sur un objet donné. A l'opposé, des études récentes suggèrent qu'il serait en fait possible de porter l'attention simultanément sur plusieurs objets: ainsi l'attention ne serait pas un, mais une collection de plusieurs faisceaux indépendants. Qu'en est-il vraiment ? Rufin VanRullen du Centre de recherche cerveau et cognition (CNRS/Université Toulouse 3) et Patrick Cavanagh du Laboratoire psychologie de la perception (CNRS/Université Paris Descartes) ont ici utilisé une approche à l'interface de l'expérimentation psychophysique et de la modélisation mathématique. Ils ont mis au point une méthode expérimentale simple pour distinguer ces différentes hypothèses: la fonction psychométrique reliant la durée d'un stimulus cible à la performance d'un observateur a été utilisée pour prédire la performance de cet observateur quand plusieurs stimuli sont présentés. Les performances prédites diffèrent, selon qu'un ou plusieurs faisceaux attentionnels sont mis en jeu. En comparant les prédictions aux performances humaines, les chercheurs ont pu déterminer quelle stratégie a été utilisée.

Les résultats révèlent ainsi un unique faisceau attentionnel qui se déplace entre les cibles à raison de 7 déplacements par seconde. Ils leur permettent également de mettre en évidence un phénomène jamais observé auparavant: cette capture périodique d'informations se produit même lorsqu'une seule cible est présente. C'est un peu comme si l'attention représentait le monde en une série d'épisodes d'1/7ème de seconde, à la manière d'une caméra vidéo. Ou, pour reprendre la métaphore du faisceau lumineux, un peu comme si le faisceau était en réalité un stroboscope, qui s'allume et s'éteint périodiquement. Cette découverte est capitale pour notre compréhension des phénomènes attentionnels, qui pourront ainsi être reliés aux oscillations connues de l'activité électrique corticale.