The role of attention in conscious access mechanisms and their influence on visual representation : evidence from psychophysics and fMRI
Le rôle de l'attention dans les mécanismes d'accès conscient et son influence sur la représentation visuelle : études en psychophysique et IRMf
par Thibault Louis sous la direction de Cavanagh Patrick
Thèse de doctorat en Sciences cognitives
École doctorale Cognition, Comportements, Conduites Humaines

Soutenue le Monday 28 November 2016 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Aspect médical
  • Neurostimulation
  • Perception visuelle
  • Réseaux cérébraux
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Mots clés
Conscience, Représentation, Attention, Vision, IRMf, Multivariate pattern analysis, Psychophysique, Modèlisation comportementale
Resumé
Un des principaux résultats de l'étude scientifique de la conscience concerne l'existence de deux phases distinctes du traitement visuel. La première est caractérisée par une propagation antérograde de l'activité évoquée par le cortex visuel primaire et n'est pas typiquement associée à une perception consciente. La seconde, en revanche, est souvent citée comme un corrélat neuronal de la conscience, et implique une réactivation du cortex visuel précoce par le cortex parieto-frontal. Cette dichotomie soulève plusieurs questions : premièrement, quelle est l'origine de ce phénomène de feedback, et deuxièmement, qu'est-ce qui distingue un stimulus ayant subi ce traitement supplémentaire du stimulus n'ayant pas provoqué une telle réactivation ? Au jour d'aujourd'hui, deux grandes théories ont été proposées. La première, que nous appelons la théorie "précoce et locale" pose l'hypothèse que l'accès conscient émerge lorsque la boucle de réactivation sensorielle est établie. Ceci implique que seuls les stimuli présentant une qualité hautement saillante dès leur apparition peuvent accéder à un traitement conscient, et de ce fait, que le rapport subjectif d'un stimulus dépend uniquement de l'activité locale du cortex sensoriel. La théorie "tardive et globale", par contraste, propose que la perception consciente est le résultat d'un routage informationnel à travers un réseau cortico-cortical distribué appelé le Global Neuronal Workspace (GNW). Cette théorie suggère que l'information sensorielle provenant de diverses régions corticales accède à cette infrastructure de routage par le biais d'un processus sélectif : l'attention. En 2013, Sergent et collègues ont testé l'une des prédictions dérivées de cette seconde théorie : en principe, un stimulus dont l'observateur n'a pas pris conscience peut néanmoins accéder au GNW suite à un amorçage attentionnel. Afin de tester cette prédiction, des participants humains ont visionné un stimulus placé au seuil perceptif ainsi qu'une amorce attentionnelle qui pouvait soit attirer l'attention vers la position de la cible, soit du coté opposé. Ces participants discriminaient plus finement les caractéristiques de la cible au sein des essais pour lesquels l'amorce dirigeait l'attention vers la position préalable de la cible, ce qui suggère que l'intervention rétrospective de l'attention déclenche un accès conscient pour des faibles traces mnésiques qui ne seraient normalement pas traitées par le GNW. Nous présentons des données de modélisation psychophysique ainsi que des données d'imagerie fonctionnelle qui suggèrent que l'attention joue un rôle causal dans l'émergence d'un percept conscient, et qui offrent des indices quand à la structure des représentations perceptuelles au sein du cortex sensoriel primaire.