The recovery of target locations in space across movements of eyes and head
Le rétablissement des positions d'un objet dans l'espace à travers des mouvements des yeux et de la tête
par Szinte Martin sous la direction de Cavanagh Patrick
Thèse de doctorat en Psychologie expérimentale
École doctorale Cognition, Comportements, Conduites Humaines

Soutenue le Monday 29 October 2012 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Oeil -- Mouvements
  • Perception visuelle
  • Saillance visuelle

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Mots clés
Constance spatiale,Attention visuelle,Saccades,Mouvements de la tête
Resumé
Le système visuel a évolué de manière à prendre en compte les conséquences de nos mouvements sur notre perception. L'évolution nous a particulièrement doté de la capacité à percevoir notre environnement visuel comme stable et continu malgré les importants déplacements de ses projections sur nos rétines à chaque fois que nous déplaçons nos yeux, notre tête ou notre corps. Des études chez l'animal ont récemment montré que dans certaines aires corticales et sous-corticales, impliquées dans le contrôle attentionnel et dans l'élaboration des mouvements oculaires, des neurones sont capables d'anticiper les conséquences des futurs mouvements volontaires des yeux sur leurs entrées visuelles. Ces neurones prédisent ce à quoi ressemblera notre environnement visuel en re-cartographiant la position des objets d'importance à l'endroit qu'ils occuperont après l'exécution d'une saccade. Dans une série d'études, nous avons tout d'abord démontré que cette re- cartographie pouvait être évaluée de manière non invasive chez l'Homme avec de simples cibles en mouvement apparent. En utilisant l'enregistrement des mouvements des yeux combinés à des méthodes psychophysiques, nous avons déterminé la distribution des erreurs de re-cartographie à travers le champ visuel et ainsi découvert que la compensation des saccades oculomotrices se faisait de manière relativement précise. D'autre part, les patterns d'erreurs observés soutiennent un modèle de la constance spatiale basé sur la re-cartographie de pointeurs attentionnels et excluent d'autres modèles issus de la littérature. Par la suite, en utilisant des objets en mouvement continu et l'exécution de saccades au travers de leurs trajectoires, nous avons mis à jour une visualisation directe des processus de re-cartographie. Avec ce nouveau procédé nous avons à nouveau démontré l'existence d'erreurs systématiques de correction pour les saccades, qui s'expliquent par une re-cartographie imprécise de la position attendue des objets en mouvement. Nous avons par la suite étendu notre modèle à d'autres types de mouvements du corps et notamment étudié les contributions de récepteurs sous-corticaux (otoliths et canaux semi-circulaires) dans le maintien de la constance spatiale à travers des mouvements de la tête. Contrairement à des études décrivant une compensation presque parfaite des mouvements de la tête, nous avons observé une rupture de la constance spatiale pour des mouvements de roulis et de translation de la tête. Enfin, nous avons testé cette re-cartographie de la position des objets compensant un déplacement oculaire avec des cibles présentées à la limite du champ visuel, une re-cartographie censée placer la position attendue de l'objet à l'extérieur du champ visuel. Nos résultats suggèrent que les aires visuelles cérébrales impliquées dans ce processus de re-cartographie construisent une représentation globale de l'espace allant au-delà du traditionnel champ visuel. Pour finir, nous avons conduit deux expériences pour déterminer le déploiement de l'attention à travers l'exécution de saccades. Nous avons alors démontré que l'attention capturée par la présentation brève d'un stimuli est re-cartographiée à sa position spatiale correcte après l'exécution d'une saccade, et que cet effet peut être observé avant même l'initiation d'une saccade. L'ensemble de ces résultats démontre le rôle des pointeurs attentionnels dans la gestion du rétablissement des positions d'un objet dans l'espace ainsi que l'apport des mesures comportementales à un champ de recherche initialement restreint à l'électrophysiologie