Comment le cerveau combine les stimuli sensoriels
Publié par Isabelle le 06/05/2019 à 14:00
Source: CNRS INSB

© Bruno L. Giordano
La perception d'événements biologiquement saillants implique des stimuli sensoriels très différents, et le cerveau ne les relie que si cela est utile et nécessaire. Dans le cadre d'une collaboration avec des chercheurs des université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) d'Oxford et de Bielefeld, cette souplesse de perception a fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) d'une étude, publiée dans la revue Neuron, qui montre dans quelles zones du 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...) ces stimuli sensoriels sont combinés et où est prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non...) cette flexibilité.

Les lumières et les klaxons d'une voiture par une journée brumeuse, la parade nuptiale d'un oiseau (Un oiseau (ou classe des Aves) est un animal tétrapode appartenant à l'embranchement des vertébrés. S'il existe près de 10 000...) jardinier, de tels évènements impliquent la perception de stimuli sensoriels disparates. Pour comprendre où sont intégrés et traités de manière flexible de tels stimuli, les chercheurs ont testé trois modèles possibles. Dans le premier modèle, les différents stimuli sensoriels sont traités séparément. Dans le second modèle, au contraire, ils sont automatiquement combinés. Enfin, dans le troisième modèle d'"inférence causale", différents stimuli sensoriels sont combinés uniquement s'ils ont une source commune, comme lorsque vous entendez un son et une image ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) au cinéma (On nomme cinéma une projection visuelle en mouvement, le plus souvent sonorisée. Le terme désigne indifféremment aujourd'hui une salle de projection ou l'art en...), mais pas lorsque le film est mal doublé.

Pour tester ces modèles, les scientifiques ont présenté aux participants des lumières et des sons dont l'intensité peut fluctuer tantôt à la même vitesse (On distingue :), tantôt à des vitesses différentes. En même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), ils ont enregistré comment l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de différentes parties de leur cerveau a évolué dans le temps en utilisant la magnétoencéphalographie (MEG). Ces mesures ont révélé que la combinaison (Une combinaison peut être :) de stimuli sensoriels implique l'activité concertée de zones distinctes du cerveau pendant la très courte période pendant laquelle les participants ressentent les lumières et les sons et décident à quelle vitesse ils fluctuent. Peu de temps après qu'ils ont été émis, les lumières et les sons sont séparés dans le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) visuel et auditif. Ces représentations séparées sont ensuite rapidement combinées automatiquement dans le lobe pariétal, une région située dans la partie supérieure du cerveau. Ce n'est qu'ensuite que le cerveau combine les stimuli sensoriels de manière flexible en filtrant, si nécessaire, les informations non pertinentes. Cette souplesse de perception se situe dans les régions du lobe frontal (Un frontal est un équipement informatique.) responsables de processus de pensée plus abstraits comme le raisonnement et le jugement de causalité.


Figure: Lorsqu'il est exposé à des stimuli sensoriels tels que les lumières et les sons, notre cerveau utilise une stratégie flexible qui les combine seulement si nécessaire et utile pour la tâche en cours. Pour ce faire, le cerveau représente d'abord les stimuli sensoriels séparément dans le cortex sensoriel primaire, puis les fusionne automatiquement dans le lobe pariétal. Ce n'est qu'à la fin que le cortex frontal met en oeuvre une stratégie flexible d'"inférence causale" combinant des stimuli sensoriels qui partagent une source commune en fonction des exigences des tâches. © Bruno L. Giordano

Pour en savoir plus:
Causal Inference in the Multisensory Brain.
Cao Y, Summerfield C, Park H, Giordano BL, Kayser C.
Neuron. 2019 Apr 29 (published on line). DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.03.043

Contact chercheur:
- Bruno Giordano - Chercheur CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) de neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des neurones et du système nerveux.) de la Timone (INT) - (CNRS/Univ. Aix-Marseille)
Page générée en 1.000 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique