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Posté par Isabelle le Jeudi 14/12/2017 à 12:00
Le conscient et l'inconscient travaillent de concert pour trier les images dans notre cerveau

© CEA/Inserm
Notre cerveau est constamment bombardé d'informations sensorielles. Loin d'être surchargé, le cerveau est un véritable expert dans la gestion de ce flux d'informations. Des chercheurs de Neurospin (CEA/Inserm) ont découvert comment le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire,...) intègre et filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) l'information. En combinant des techniques d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait...) cérébrale à haute résolution temporelle et des algorithmes d'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par l'observation, l'imitation,...) automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle...) (machine learning), les neurobiologistes ont pu déterminer la séquence d'opérations neuronales qui permet au cerveau de sélectionner spécifiquement l'information pertinente. La majeure partie de l'information est traitée et filtrée inconsciemment par notre cerveau. Au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale...) de ce flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans...), l'information pertinente est sélectionnée par une opération en trois étapes, et diffusée vers les régions associatives du cerveau afin d'être mémorisée. Ces observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...) sont décrites dans Nature Communications le 5/12/2017.

Les chercheurs ont mesuré l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) du cerveau de 15 participants, pendant que ces derniers devaient repérer une image "cible" dans un flux de 10 images par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps....) . Les neurobiologistes ont ainsi pu observer trois opérations successives permettant aux participants de traiter et de trier le flux d'images:

- Même si une dizaine d'images est présentée chaque seconde, chacune de ces images est analysée par les aires (Aires (en espagnol, les airs) est une compagnie aérienne intérieure de Colombie.) sensorielles du cerveau pendant environ une demi-seconde. Ceci constitue une première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de traitement automatique, inconscient et sans effort pour nous.

- Lorsqu'on demande aux participants de porter attention et de mémoriser une image en particulier, ce n'est pas uniquement l'image 'cible' qui est sélectionnée, mais toutes les images qui sont encore en cours de traitement dans les régions sensorielles. L'attention du sujet aura pour effet d'amplifier les réponses neuronales induites par ces images.

- La troisième phase de traitement correspond au rapport conscient du sujet. Seule l'une des images sélectionnées induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force...) une réponse cérébrale prolongée et impliquant les régions pariétales et frontales. C'est cette image que le sujet indiquera avoir perçue.

"Dans cette étude, nous montrons que le cerveau humain est capable de traiter plusieurs images simultanément, et ce de manière inconsciente", explique le chercheur Sébastien Marti, qui signe cette étude avec Stanislas Dehaene, directeur de Neurospin (CEA/Inserm).
"L'attention booste l'activité neuronale et permet de sélectionner une image spécifique, pertinente pour la tâche que le sujet est en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de...) d'accomplir. Seule cette image sera perçue consciemment par le sujet", poursuit le chercheur.


Assailli par un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) toujours croissant d'informations, notre cerveau parvient ainsi, malgré tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.), à gérer le surplus de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) grâce à un filtrage automatique, sans effort, et un processus de sélection en trois phases.
Les avancées technologiques en imagerie cérébrale et dans les sciences de l'information ont donné un formidable coup d'accélérateur à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) en neuroscience, et cette étude en est un bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la...) exemple.


Pour aller plus loin dans le traitement de l'image par le cerveau:
- Plusieurs études ont démontré que le cerveau était potentiellement capable d'analyser jusqu'à 70-80 images par seconde.
- Plus le flux d'images est rapide, plus la capacité de distinction de ces images diminue.

Références publication:
??Discrete and continuous mechanisms 3 of temporal selection in rapid visual streams? ? S.Marti et SDehaene, Nature Communications, 5.12.207, DOI: 10.1038/s41467-017-02079-x

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Source: CEA
 
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