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Pourquoi le cerveau retournerait-il les images perçues par vos yeux ?

Pourquoi le cerveau retournerait-il les images perçues par vos yeux ?



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Ce qui suit est une déclaration scientifique courante, que vous n'avez pas besoin de chercher longtemps sur Google pour trouver :

L'œil voit les images à l'envers à la manière d'un objectif de caméra, mais notre cerveau réinterprète cette entrée pour nous permettre de voir les choses dans le bon sens.

Ma première question est assez simple : Cette déclaration est-elle valide ?

Je ne comprends pas pourquoi vous devriez arriver à la conclusion que votre cerveau devrait « inverser » l'image. Votre cerveau ne serait-il pas capable de faire face correctement sans le retourner ? Si quoi que ce soit, je soupçonnerais le cerveau de ne pas retournez l'image, s'il n'y a aucune raison de le faire.

Pour que cette affirmation soit valide, je m'attendrais à une théorie/expérience scientifique à partir de laquelle on peut conclure que le cerveau traite la vision de telle sorte qu'après son traitement, tout traitement ultérieur se produise sur l'image "inversée". Cela me semble être l'interprétation la plus logique de 'to flip'.


Cela n'a pas de sens de parler de votre cerveau traitant quelque chose comme « à l'envers » ou « à l'envers ». La seule façon significative de tester votre question est d'essayer de retourner les informations reçues par le cerveau et de voir s'il peut y faire face.

Heureusement, le cerveau est capable de retourner votre champ visuel si nécessaire, tel que mesuré par des expériences d'adaptation perceptive à l'aide de lunettes d'inversion. Cela a été démontré de manière très drastique dans des études, en obligeant par exemple un participant à porter des lunettes d'inversion pendant une longue période. Au début, ils sont confus et incapables de s'orienter et d'effectuer des tâches de base, mais après suffisamment de temps, le cerveau peut en adopter suffisamment pour même faire des activités comme faire du vélo. Cela suggère que de la seule façon dont vous pouvez mesurer les choses (c'est-à-dire comportementalement), le cerveau est capable de s'adapter à un monde à l'envers (certains participants ont même rapporté qu'après une utilisation prolongée, le monde semblait même "à l'endroit"). C'est fonctionnellement équivalent à ce que le cerveau soit capable de traiter vos informations visuelles dans l'une ou l'autre orientation. S'il est capable de traiter dans l'une ou l'autre orientation, la question « Est-ce que mon cerveau retourne l'image » devient une pseudo-question et sans réponse.

Les références

  • Taylor, J.G. (1962). La base comportementale de la perception. New Haven : Prés de l'Université de Yale

  • Harris, C.S. (1965) "Adaptation perceptive à la vision inversée, inversée et déplacée." Revue psychologique 72 (6) : 419-444. [pdf]]

  • Di Paolo, E.A. (2003) « robotique d'inspiration organique : adaptation homéostatique et téléologie au-delà de la boucle sensorimotrice fermée », {Approche des systèmes dynamiques de l'incarnation et de la socialité : 19-42 [pdf


Je pense qu'une partie de ce qui rend cette question confuse est l'utilisation d'expressions telles que "ce que l'œil voit", "ce que le cerveau voit" et "ce que l'œil de la grenouille dit au cerveau de la grenouille". Personne ne voit autre chose que le sujet qui expérimente. Quand on arrête de penser que le cerveau (ou une partie du système visuel du cerveau) observe l'image sur la rétine, alors la question de savoir si quelque chose est retourné devient sans signification.

En ce qui concerne l'adaptation perceptive, il est intéressant de noter qu'elle n'est pas universelle. Dans la célèbre expérience d'inversion des yeux de grenouille de Sperry, les grenouilles ne se sont jamais adaptées.

Les références

  • Roger W. Sperry (1943). Effet de la rotation à 180 degrés du champ rétinien sur la coordination visuomotrice. Le Journal de zoologie expérimentale 92 (3): 263-279

Le fait que l'image ne apparaît à l'envers a à voir avec la façon dont les informations visuelles sont traitées dans le cerveau. Dans son livre, Jeff Hawkins soutient que les caractéristiques visuelles de bas niveau sur la rétine (étant à l'envers, déformées et changeant rapidement) sont perdues dans le processus de formation d'une représentation invariante. Et ce sont ces représentations que nous expérimentons consciemment.

De On Intelligence (site officiel, pdf)

Les récepteurs de lumière dans votre rétine sont inégalement répartis. Ils sont densément concentrés dans la fovéa au centre, et deviennent progressivement plus clairsemés à la périphérie. En revanche, les cellules du cortex sont uniformément réparties. Le résultat est que l'image rétinienne relayée sur la zone visuelle primaire, V1, est fortement déformée [et à l'envers, si vous voulez]. Lorsque vos yeux se fixent sur le nez d'un visage par rapport à un œil du même visage, l'entrée visuelle est très différente, comme si elle était vue à travers un objectif fisheye déformant qui secouait violemment d'avant en arrière. Pourtant, lorsque vous voyez le visage, il ne semble pas déformé et il ne semble pas sauter. La plupart du temps, vous n'êtes même pas conscient que le schéma rétinien a changé du tout, et encore moins de façon spectaculaire. Vous voyez juste "visage". (La figure 2b montre cet effet sur une vue d'un paysage de plage.) Il s'agit d'une réaffirmation du mystère de la représentation invariante dont nous avons parlé au chapitre 4, sur la mémoire. Ce que vous "percevez" n'est pas ce que V1 voit. Comment votre cerveau sait-il qu'il regarde le même visage, et pourquoi ne savez-vous pas que les entrées changent et sont déformées ?

Le processus de formation des représentations invariantes est expliqué dans le livre, mais je ne le citerai pas ici car il est assez long.


Il existe de nombreuses transformations entre la lumière qui frappe votre rétine et votre perception du monde.

Les signaux de votre rétine voyagent initialement à travers les voies visuelles pour atteindre votre cortex visuel, où les informations visuelles sont traitées. La représentation de ces informations visuelles dans votre cerveau est également façonnée par d'autres activités cérébrales représentant vos autres sens (son, toucher, etc.) et également par des processus internes comme votre humeur ou vos attentes actuelles.

Au moment où toutes ces informations sont incorporées dans votre perception consciente, l'orientation des photons lorsqu'ils frappent votre rétine a disparu et tout ce que vous avez est l'interprétation de votre cerveau du monde qui vous entoure.


Il est pas le cas où le cerveau retourne l'image rétinienne, il ne faut pas non plus, il n'y a pas non plus d'images dans le cerveau comme il y en a sur la rétine. Il est tout aussi insensé de dire que l'image rétinienne est à l'envers par rapport à l'orientation de nos perceptions.

Richard L. Gregory donne une belle explication :

Il est généralement admis que cela ne nécessite pas de mécanisme de compensation spécial car les images rétiniennes ne sont pas vues, comme les objets sont vus […]. Un mécanisme de compensation n'est pas nécessaire car ce ne sont pas des objets de perception mais plutôt une étape de traitement située entre les objets et la vision. [… ] Lorsque la tête est inclinée, le monde reste debout. Cela s'étend à la position debout sur la tête, lorsque l'image rétinienne est inversée et que le haut et le bas restent normaux. (Richard L. Gregory (2004) : Illusions, In : The Oxford Companion to the Mind, 2e édition, p. 429).

Une autre façon d'appréhender ce problème est la différence entre l'espace physique et l'espace phénoménal, comme le fait Norbert Bischof :

Il faut donc distinguer un espace physique, dans lequel se trouve notre corps et les processus cérébraux se déroulent, et un expérience spatiale dans lequel le monde phénoménal est intégré. [… Les deux] ne peut pas être localisé les uns par rapport aux autres. Il n'y a pas de système de coordonnées supérieur dans lequel ils peuvent être intégrés ensemble. Ils sont [… ] « incommensurables », ce qui signifie littéralement qu'il n'y a pas d'échelle commune qui pourrait être appliquée aux deux. [… ] (Norbert Bischof (2009) : Psychologie, 2e édition, pp. 48-49, ma traduction).

Bischof poursuit en affirmant que l'image rétinienne et le phénomène consciemment vécu ne peuvent pas être intégrés dans un seul et même espace en premier lieu, et donc n'entrent dans aucune relation spatiale quelle qu'elle soit.


Dans l'image ci-dessous (relative à un chimpanzé), on peut clairement voir qu'une image réelle en pointillés, bien que quelque peu déformée, est visible dans la structure du réseau neuronal du système visuel :

L'image de gauche est l'image telle qu'elle est dans le monde réel. C'est inversé sur la rétine du singe. Clairement, l'image a la même orientation inversée que l'image projetée sur la rétine (comparez les chiffres et les lettres entre les deux images). Il est fort probable, en raison de l'étroite ressemblance entre les humains et les chimpanzés, que ce processus se déroule également dans le cortex visuel de notre cerveau.

Peut-être que plus de clarté peut être obtenue si nous projetons une flèche (pointe vers le haut) sur notre rétine, avec un angle de 45 degrés par rapport à une ligne verticale (ou horizontale) et voyons (avec la même technique que celle utilisée pour produire l'image montrée ici) quelle est l'orientation de la flèche dans notre système visuel. Je suppose, sur la base de ces images, que l'orientation est la même que l'orientation de la flèche sur la rétine, ce qui signifie que le cerveau utilise d'autres mécanismes pour retourner l'image.

Pour inverser l'image externe (ce qui, encore une fois, je crois ne peut pas être réalisé par le système visuel lui-même, mais peut-être sur une longue période pouvez arriver, et seules des expériences peuvent le confirmer) selon moi est nécessaire car l'image est projetée à l'envers sur la rétine. Si nous ne l'inversons pas à nouveau, nous sommes désorientés. En contre-argument, vous pouvez demander (comme le fait l'OP) pourquoi nous devons à nouveau inverser l'image projetée et nous pouvons percevoir l'image inversée dans le cerveau comme l'image non inversée correcte et non l'image non inversée. Mais je pense que l'inversion d'une inversion renvoie la véritable orientation de l'image dans le monde réel. Nous ne marchons pas sur les plafonds dans les directions opposées de nos pieds en mouvement).


Perception visuelle définie

La perception visuelle est différente de problèmes impliquant la vue ou la netteté de la vision. Des difficultés avec visuel le traitement affecte la façon dont visuel l'information est interprétée ou traitée par le cerveau.

Donc en gros, ce n'est pas Quel les yeux voient, mais comment le cerveau lit ce que vos yeux voient.

La perception visuelle est un terme générique pour une poignée de différentes compétences de traitement visuel et de perception visuelle, notamment :

Figure au sol :

  • localiser une forme ou un objet isolé sur un fond chargé (c'est-à-dire les livres classiques « Où est Charlie »).

Discrimination des formes :

  • remarquer les similitudes et les différences entre les objets en ce qui concerne la taille, la forme, la couleur, la position, etc.

Relations spatiales :

  • juger avec précision la position et l'espace entre les objets (c'est-à-dire juger à quelle distance son propre corps est d'une autre personne).

Fermeture visuelle :

  • identifier et reconnaître un objet sans voir l'objet entier (c'est-à-dire reconnaître un mot rapidement sans analyser chaque lettre dans tous les cas).

Constance de forme :

  • Reconnaître des objets ou des symboles même lorsqu'ils sont rétrécis, agrandis ou tournés/positionnés différemment (c'est-à-dire lire et reconnaître un mot à l'envers).

Reconnaissance d'objets :

  • Reconnaître simplement des objets, des symboles, des images ou des mots pour ce qu'ils sont (c'est-à-dire que le terme désignant le trouble de la reconnaissance d'objets est appelé agnosie visuelle).

Relations tout/partie :

Mémoire visuelle :

  • mémoriser des formes et des séquences afin de la reconnaitre rapidement plus tard (c'est-à-dire se rappeler des lettres et des séquences de lettres qui forment des mots afin de ne pas avoir à réapprendre les mêmes mots encore et encore).


La perception des couleurs n'est pas dans l'œil du spectateur : c'est dans le cerveau

Les premières images de rétines humaines vivantes ont créé une surprise sur la façon dont nous percevons notre monde. Des chercheurs de l'Université de Rochester ont découvert que le nombre de cônes sensibles aux couleurs dans la rétine humaine diffère considérablement d'une personne à l'autre, jusqu'à 40 fois, et les personnes semblent percevoir les couleurs de la même manière. Les résultats, sur la couverture de la revue Neuroscience de cette semaine, suggèrent fortement que notre perception de la couleur est contrôlée beaucoup plus par notre cerveau que par nos yeux.

"Nous avons pu pour la première fois imager et compter avec précision les cônes récepteurs de couleurs dans un œil humain vivant, et nous avons été étonnés des résultats", a déclaré David Williams, professeur d'optique médicale à Allyn et directeur du Center for Visual Science. . "Nous avons montré que la perception des couleurs va bien au-delà du matériel de l'œil, et cela conduit à de nombreuses questions intéressantes sur comment et pourquoi nous percevons la couleur."

Williams et son équipe de recherche, dirigée par l'étudiante postdoctorale Heidi Hofer, maintenant professeure adjointe à l'Université de Houston, ont utilisé un système laser développé par Williams qui cartographie la topographie de l'œil intérieur avec des détails exquis. La technologie, connue sous le nom d'optique adaptative, était à l'origine utilisée par les astronomes dans les télescopes pour compenser le flou de la lumière des étoiles causé par l'atmosphère.

Williams a retourné la technique du ciel vers l'œil pour compenser les aberrations courantes. La technique permet aux chercheurs d'étudier la rétine vivante d'une manière qui n'était jamais possible auparavant. Le pigment qui permet à chaque cône de l'œil humain de réagir à différentes couleurs est très fragile et la lumière normale du microscope le blanchit. Cela signifie que regarder la rétine d'un cadavre ne donne presque aucune information sur la disposition de leurs cônes, et il n'y a certainement aucune possibilité de tester la perception des couleurs. De même, les acides aminés qui composent deux des trois cônes de couleurs différentes sont si similaires qu'il n'y a pas de taches qui peuvent se lier à certains et pas à d'autres, un processus souvent utilisé par les chercheurs pour différencier les types de cellules au microscope.

L'imagerie de la rétine vivante a permis à Williams de projeter de la lumière directement dans l'œil pour voir quelles longueurs d'onde chaque cône réfléchit et absorbe, et donc à quelle couleur chacun réagit. De plus, la technique permet aux scientifiques d'imager plus d'un millier de cônes à la fois, donnant un aperçu sans précédent de la composition et de la distribution des cônes de couleur dans les yeux des humains vivants avec une structure rétinienne variée.

Chaque sujet a été invité à régler la couleur d'un disque de lumière pour produire une lumière jaune pure qui n'était ni jaune rougeâtre ni jaune verdâtre. Tout le monde a choisi presque la même longueur d'onde de jaune, montrant un consensus évident sur la couleur qu'ils percevaient comme étant le jaune. Une fois que Williams les a regardés dans les yeux, cependant, il a été surpris de voir que le nombre de cônes de longueur d'onde longue et moyenne&mdash les cônes qui détectent le rouge, le vert et le jaune&mdash étaient parfois abondamment dispersés dans la rétine, et parfois à peine évidents. L'écart était supérieur à un rapport de 40:1, mais tous les volontaires voyaient apparemment la même couleur jaune.

"Ces premières expériences ont montré que toutes les personnes que nous avons testées ont la même expérience des couleurs malgré cette différence vraiment profonde dans le front-end de leur système visuel", explique Hofer. "Cela indique une sorte de mécanisme de normalisation ou d'auto-étalonnage et une sorte de circuit dans le cerveau qui équilibre les couleurs pour vous, quel que soit le matériel."

Dans une expérience connexe, Williams et un boursier postdoctoral Yasuki Yamauchi, travaillant avec d'autres collaborateurs du Medical College of Wisconsin, ont donné à plusieurs personnes des lentilles de contact colorées à porter pendant quatre heures par jour. En portant les lentilles, les gens avaient tendance à avoir l'impression de ne pas les porter, tout comme les personnes qui portent des lunettes de soleil colorées ont tendance à voir les couleurs « correctement » après quelques minutes avec les lunettes de soleil. La vision normale des couleurs des volontaires, cependant, a commencé à changer après plusieurs semaines d'utilisation par contact. Même lorsqu'ils ne portaient pas les contacts, ils ont tous commencé à sélectionner un jaune pur dont la longueur d'onde était différente de celle qu'ils avaient avant de porter les contacts.

"Au fil du temps, nous avons pu déplacer leur perception naturelle du jaune dans un sens, puis dans l'autre", explique Williams. "C'est la preuve directe d'un calibrateur interne et automatique de la perception des couleurs. Ces expériences montrent que la couleur est définie par notre expérience dans le monde, et puisque nous partageons tous le même monde, nous arrivons à la même définition des couleurs."

L'équipe de Williams cherche maintenant à identifier la base génétique de cette grande variation entre les rétines. Les premiers tests sur les volontaires d'origine n'ont montré aucun lien simple entre certains gènes et le nombre et la diversité des cônes de couleur, mais Williams continue de rechercher la combinaison de gènes responsable.

Source de l'histoire :

Matériel fourni par Université de Rochester. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.


Le cerveau s'adapte en un clin d'œil pour compenser les informations manquantes

Lorsqu'une partie de la vision d'une personne est perturbée, elle commence à voir le monde différemment en quelques secondes. Les chercheurs pensent que cela pourrait être la preuve que le cerveau détourne des informations cruciales plutôt que de construire de nouvelles voies

Le cerveau humain est connu depuis longtemps pour percevoir des choses qui n'existent pas, des membres fantômes aux schémas du chaos. Mais une nouvelle étude du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) montre pour la première fois qu'il est étonnamment rapide de déformer la réalité lorsque la perception normale est perturbée. Les résultats ont été publiés hier dans Le Journal des Neurosciences.

Une étude de cas de 2007 a révélé qu'un patient victime d'un AVC avait une vision déformée après avoir perdu les voies optiques du champ supérieur gauche de sa vision. L'esprit du patient s'efforçait apparemment de compenser la perte, mais ce faisant, les choses vues dans le champ inférieur gauche semblaient s'étirer verticalement vers la zone vierge. Un carré, par exemple, semblerait être un grand rectangle. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a montré que la partie du cerveau qui avait été privée de l'information prenait des informations d'une zone adjacente.

Mais les chercheurs se sont demandé comment&mdasand combien de temps après la perte&mdashle cerveau avait essayé de compenser les voies manquantes.

En plus de satisfaire une simple curiosité, l'élément temps pourrait les aider à déterminer comment le changement s'est produit : de nouvelles voies dans le cortex visuel étaient-elles en cours de construction ou des voies existantes mais silencieuses étaient-elles utilisées ?

Daniel Dilks, chercheur postdoctoral au Kanwisher Lab du MIT, auteur à la fois de l'étude de cas de 2007 et de cet article, explique que parce qu'il n'a commencé à travailler avec le patient que six mois après l'AVC, il n'a pas savoir quand les changements dans le cerveau se sont produits.

Dans les expérimentations animales, les voies optiques sont physiquement coupées pour étudier le processus, dit-il, mais même dans ces études, le temps doit être alloué au processus de guérison, un temps qui pourrait être la preuve précieuse des mécanismes à l'œuvre. Il voulait trouver un moyen de tester plus rapidement, et chez l'homme, il a donc décidé d'utiliser les angles morts naturels des gens.

Dans une série d'expériences, Dilks et son équipe ont placé un cache-œil adhésif sur les yeux gauches de volontaires ayant une vision normale et leur ont fait regarder une série de formes avec leurs yeux droits (l'angle mort droit est généralement rempli par les informations du œil gauche et vice versa).Les chercheurs ont découvert que, comme le patient victime d'un AVC, les volontaires percevaient des carrés s'étirant vers leurs angles morts, se transformant en rectangles. Et, peut-être plus important encore, ils ont découvert que le changement se produisait presque instantanément et pas en quelques semaines ou heures, comme Dilks l'avait supposé.

« J'ai été sidéré », dit-il, après avoir constaté que les volontaires ont déclaré avoir vu les rectangles aussi rapidement que les chercheurs ont pu les enregistrer : deux secondes.

Cette vitesse bat toute autre flexion de perception enregistrée (connue sous le nom de « sensation référée »). L'illusion d'un membre fantôme a été documentée dans les 24 heures suivant l'amputation, et des cas similaires d'autres sens, tels que l'audition, n'ont pas encore été examinés, note Dilks.

La rapidité surprenante "est la plus compatible avec une sorte de changement fonctionnel et non un changement physique", explique-t-il. Les résultats pointent vers l'idée qu'il existe des connexions silencieuses sous-jacentes qui sont déjà présentes. Le cerveau, souligne-t-il, doit être flexible pour recevoir les informations en constante évolution du monde dans son ensemble. "Je pense que [la découverte] concerne vraiment la façon dont le système visuel gère les changements extrêmes d'entrée."

Un phénomène similaire appelé "remplissage" est connu depuis un certain temps. Cela se produit lorsque le cerveau "remplit" les informations manquantes dans l'angle mort d'une personne si l'autre œil est couvert. Une illusion d'optique de lignes brisées peut devenir continue si la cassure tombe dans l'angle mort. Mais les chercheurs ne sont pas encore sûrs que les deux événements se produisent précisément pour les mêmes raisons.

Ils savent cependant que les résultats aideront à faire la lumière sur la flexibilité du cerveau adulte. "Nos résultats mettent en évidence la capacité étonnante de s'adapter aux changements d'expérience d'instant en instant, même à l'âge adulte", ont conclu Dilks et ses collègues dans l'article.


Préférence visuelle

Le danseur en rotation a été créé par le concepteur de sites Web japonais Nobuyuki Kayahara en 2003, et depuis le début des années 2000, il a gagné en popularité comme moyen de déterminer si les gens sont ou non dominants du cerveau droit (créatif) ou du cerveau gauche (logique). On dit aux téléspectateurs que s'ils voient la danseuse debout sur sa jambe gauche et tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, alors ils sont dominants dans le cerveau droit, et s'ils voient l'inverse (la danseuse debout sur sa jambe droite et tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre), alors ils sont dominants dans le cerveau gauche.

Malheureusement, cela provoque une confusion de masse car la plupart des individus voient à l'origine la danseuse tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, mais la voient finalement changer de direction. En réalité, le danseur en rotation n'est pas en fait un déchiffreur précis de la dominance cérébrale d'un individu, mais plutôt une indication de la préférence visuelle d'une personne.

Comme expliqué dans un article de 2010, notre vision a de nombreuses préférences. Par exemple, nous sommes habitués à voir les éclairs venir d'en haut et à supposer que les objets plus petits sont plus éloignés. Selon l'hypothèse des chercheurs, notre tendance à voir le danseur tourner dans le sens des aiguilles d'une montre est due à notre "préférence des systèmes visuels pour les points de vue d'en haut plutôt que d'en bas", ont écrit les auteurs. Dans leurs recherches, ils ont découvert que lorsqu'ils modifiaient le GIF pour qu'il soit visualisé sous différents angles de caméra, la perception du spectateur changeait. Par exemple, avec un angle de caméra élevé de 10 degrés par rapport à l'horizontale, les observateurs ont vu la figure tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre 60 pour cent du temps. Lorsque l'image est rendue avec un angle de caméra de 10 degrés au-dessous de l'horizontale, les téléspectateurs ont vu l'image tourner dans le sens des aiguilles d'une montre pendant 60% du temps.

Alors que les résultats étaient intrigants, malheureusement, l'équipe n'a recherché que le biais visuel pour la visualisation de l'image d'en haut et n'a pas expliqué pourquoi certains considéraient l'image comme tournant à l'origine dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.


Pourquoi le cerveau retournerait-il les images perçues par vos yeux ? - Psychologie

Constance perceptive est notre tendance à considérer les objets familiers comme ayant une forme, une taille et une couleur constantes, quels que soient les changements de perspective, de distance ou d'éclairage qu'ils subissent. Notre perception de ces objets dans de telles conditions changeantes est beaucoup plus proche de l'image générale que nous en avons mémorisée que du stimulus réel atteignant nos rétines. Ainsi, la constance perceptive est ce qui vous permet de reconnaître une assiette de légumes, par exemple, que vous la regardiez de haut à votre propre table, ou que vous la remarquiez sur la table de quelqu'un d'autre devant vous dans un restaurant sombre, ou que vous la voyiez en vue latérale sur un immense panneau d'affichage à plusieurs dizaines de mètres de vous alors que vous le dépassez en plein jour.

Le psychologue français Jean Piaget a montré que cette constance perceptive est loin d'être innée et s'apprend dès l'enfance. À mesure que les enfants apprennent à saisir des objets, ils se font une idée de la taille et de la distance des objets, et à mesure que les enfants se déplacent, ils apprennent à reconnaître les objets sous différents angles et dans diverses conditions d'éclairage.

CE QUE LES ILLUSIONS D'OPTIQUE NOUS MONTRENT SUR LA PERCEPTION VISUELLE

Le système visuel humain analyse les interactions entre les ondes électromagnétiques visibles et les objets de notre environnement, en extrait des informations sur le monde et rend possible la perception visuelle. La perception visuelle est considérée comme un processus dynamique qui va bien au-delà de la simple réplication des informations visuelles fournies par la rétine.

Percevoir, c'est créer une figure ou une forme qui n'apparaît pas nécessairement comme telle dans le monde réel mais que l'on peut se représenter mentalement afin de pouvoir la reconnaître dans diverses conditions (par exemple, lorsqu'elle est en partie cachée). Par conséquent, en étudiant la façon dont le cerveau remplit les informations visuelles manquantes ou ambiguës, nous pouvons en apprendre beaucoup sur la façon dont nous percevons le monde. Les illusions d'optique constituent un terrain fertile pour une telle étude, car elles impliquent des images ambiguës qui forcent le cerveau à prendre des décisions qui nous renseignent sur la façon dont nous percevons les choses.

La plupart des illusions d'optique résultent de processus dans le cortex, mais certains proviennent de la rétine. L'une de ces illusions est la grille d'Hermann illustrée ici, dans laquelle des taches grises apparaissent aux intersections des lignes et des colonnes créées par les carrés, en raison d'un phénomène appelé inhibition rétinienne latérale. Cependant, si vous regardez directement l'une de ces intersections, la tache grise disparaît et elle semble blanche, car vous utilisez alors les cellules de la fovéa, qui corrigent beaucoup moins l'environnement d'une zone.

Voici un autre exemple d'illusion d'origine rétinienne. Regardez l'oiseau pendant environ 20 secondes, puis regardez la cage : la silhouette de l'oiseau apparaîtra à l'intérieur, en rouge. La raison cette fois, ce sont les cônes, les récepteurs sensibles aux couleurs de la rétine. Lorsque vous fixez l'oiseau, les cônes verts recouvrant sa forme sur votre rétine se désensibilisent progressivement, de sorte que les autres cônes commencent à dominer. Lorsque vous regardez ensuite la cage, avec son fond blanc, un oiseau rouge apparaît, car le blanc moins le vert crée une lumière rougeâtre. Cette image qui persiste lorsque vous arrêtez de regarder un objet est appelée image résiduelle.


Malgré les apparences, ces deux cercles sont de la même nuance de gris (placez le curseur de votre souris sur l'une ou l'autre image pour le prouver).

Ces deux cercles sont de la même couleur, même si celui sur fond bleu semble rougeâtre et celui sur fond rouge semble bleuâtre (si vous n'y croyez pas, placez le curseur de votre souris sur l'image). Ainsi, l'effet de fond influence également la perception des couleurs.


Parce que le système visuel humain interprète l'éclairage comme venant d'en haut, nous percevons les sphères dont la partie supérieure est la plus lumineuse comme émergeant de cette image, et les sphères dont la partie supérieure est plus sombre comme s'y enfonçant.

Le contexte affecte fortement nos perceptions. Une personne de taille moyenne ressemblera à un nain si elle est placée au milieu d'une équipe de basket-ball, et à un géant si elle est placée au milieu d'une classe de maternelle. En bref, l'environnement d'un objet influence toujours notre perception de cet objet.

Le même phénomène s'applique également à la luminosité apparente d'une surface, qui dépend non seulement de sa propre luminance mais aussi de la luminance des zones qui l'entourent. Comme indiqué ici, étant donné deux cercles de la même nuance de gris, celui placé sur un fond sombre paraîtra plus clair et celui placé sur un fond clair paraîtra plus foncé. Une explication souvent proposée pour ce phénomène est que le cerveau considère le cercle sur le fond sombre comme un disque clair dans un endroit faiblement éclairé, et le cercle sur le fond clair comme un disque sombre dans un endroit très éclairé. Cela suffirait pour que les deux cercles apparaissent comme des nuances de gris différentes même s'ils ne le sont pas.

Une autre façon d'expliquer ce phénomène est de penser notre perception comme étant adaptée aux stimuli environnants passés, de sorte qu'ils constituent une sorte de ligne de base à partir de laquelle les stimuli ultérieurs sont perçus un peu comme le silence profond que vous percevez lorsque le réfrigérateur s'arrête soudainement de fonctionner. Ce que vous perceviez comme du silence avant que le réfrigérateur ne s'arrête était en fait le bourdonnement constant auquel vous vous êtes habitué.

L'éclairage d'une scène est un facteur important que le système visuel considère pour l'aider à identifier les objets. Dès que vous interprétez un objet visuel comme pouvant être tridimensionnel, votre système visuel essaie immédiatement de déterminer d'où vient la lumière, puis utilise cette information pour décoder les propriétés de l'objet.

Les illusions d'optique les plus dérangeantes combinent souvent plusieurs phénomènes travaillant tous dans le même sens pour accentuer l'erreur d'interprétation que fait le système visuel. Dans le damier d'Adelson, ci-dessous, vous jureriez que les carrés A et B étaient en noir et blanc, mais ils sont en fait de la même nuance de gris. Voilà comment cela fonctionne.

Tout d'abord, il y a une illusion de contexte (voir ci-dessus). Le carré A est entouré de carrés clairs, ce qui vous permet de le percevoir comme plus sombre. A l'inverse, le carré B est entouré de carrés sombres, ce qui vous permet de le percevoir comme plus clair. Pendant ce temps, vos yeux interprètent automatiquement la zone plus sombre à gauche du cylindre comme une ombre, car les dégradés de vert sur le cylindre suggèrent qu'une source lumineuse à sa droite fait qu'il projette une ombre à sa gauche. Sur la base de l'expérience passée, votre système visuel suppose que le carré B serait en fait plus lumineux en pleine lumière, car même dans "l'ombre", il semble plus lumineux que les carrés qui l'entourent.

Cette illusion fonctionne finalement parce que chaque carré est entouré d'une structure "X" bien définie composée de quatre autres carrés, ce qui indique fortement à votre système visuel que le carré au centre doit être interprété comme un changement de couleur de la surface elle-même, et non un changement causé par des différences de lumière ou d'ombre.

Loin de démontrer les défauts du système visuel humain, ces phénomènes révèlent en réalité les puissants mécanismes de discernement qui permettent d'isoler et d'identifier les objets parmi la myriade de formes confuses du monde réel.

Il existe de nombreuses illusions dans lesquelles vous percevez une figure se détacher de son arrière-plan alors que cette image subjective n'a pas de lignes définissant ses limites et ne présente aucune différence de luminosité qui vous permettrait de l'isoler de son environnement.

Encore une fois, le système visuel n'est pas passif. Il étend automatiquement les segments de ligne dans les parties du dessin où ils sont manquants, de sorte que votre esprit imagine qu'un objet a été placé sur les formes et les lignes abstraites du dessin. La perception de tels figures sans contour reflète ainsi certaines propriétés innées de la façon dont le système visuel est câblé.

Dans une autre catégorie d'illusions qui reposent sur la subjectivité des contours, la figure peut devenir l'arrière-plan, et vice versa. Les psychologues qui ont développé la théorie de la Gestalt ont créé de nombreuses images de ce type dans lesquelles la relation figure/fond est ambiguë. Ces images ont démontré le principe central de la théorie de la Gestalt : que le tout a des propriétés globales différentes de celles dérivées de la somme de ses parties.

Dans le premier exemple classique montré à droite ici, deux profils se faisant face délimitent un espace qui peut être vu comme un gobelet, et votre perception peut alterner entre les profils et le gobelet. Si vous concentrez la majeure partie de votre attention sur la partie claire de l'image, vous percevrez cette partie comme la figure et vous verrez automatiquement la partie sombre comme simplement l'arrière-plan. L'inverse est également vrai. Ainsi, percevoir une figure vous empêche de percevoir l'autre.

Il semble donc que pour interpréter une image complexe, votre cerveau doive identifier un personnage principal et reléguer le reste de l'image au second plan. De telles illusions montrent clairement comment votre système visuel regroupe et sépare les caractéristiques d'une image complexe afin de reconnaître les objets qu'elle contient. Certains artistes facétieux profitent de ces nécessaires mécanismes associatifs de perception pour laisser ouvertes deux possibilités, toutes aussi plausibles les unes que les autres.


Parce que les quartiers manquants de ces 4 disques sont tous tournés vers l'intérieur, ils créent la perception d'un carré avec un contour subjectif.


Un cercle semble avoir été placé au-dessus de ces lignes convergentes, même s'il n'y a pas de contour définissant ce cercle.


Deux profils ou un gobelet ?


Un saxophoniste ou un visage de femme ?


Qu'est-ce qu'on voit ici, les scalps des messieurs, ou la poitrine de la dame ?

Votre système visuel prend des images bidimensionnelles projetées sur vos deux rétines et utilise ces images pour reconstruire une perception tridimensionnelle du monde qui vous entoure. Pour percevoir la profondeur dans une scène visuelle, votre cortex visuel s'appuie sur deux types d'informations : les informations que fournit votre vision binoculaire en intégrant les deux images légèrement différentes de vos deux yeux, et les informations que fournit votre vision monoculaire à partir de l'image perçue. par chaque œil séparément.

Lorsqu'un objet est rapproché, vous vous fiez principalement à la disparité entre les deux images perçues par vos deux yeux, c'est-à-dire à votre vision binoculaire. La raison en est simplement que plus un objet est proche de vos yeux, plus la différence entre les angles sous lesquels vos deux yeux le voient est grande.

Mais même avec vision monoculaire, vous pouvez recevoir une impression de profondeur, car votre cerveau la déduit de plusieurs indicateurs.

- L'interposition est certainement l'indicateur de profondeur le plus courant. Chaque fois qu'un objet cache votre vue d'un autre objet en partie ou complètement, votre cerveau en déduit que l'objet caché est plus éloigné, simplement parce que l'autre objet est devant lui.

- La perspective atmosphérique est créée par les particules de poussière et la vapeur d'eau dans l'air, ce qui rend les objets plus sombres et plus flous à mesure qu'ils sont éloignés.

- Des dégradés de texture apparaissent lorsque vous regardez les surfaces sous un certain angle, la texture semble devenir plus dense et moins détaillée à mesure que votre œil se déplace vers la partie de la surface la plus éloignée de vous.

- Taille de l'objet est un autre indicateur de profondeur auquel votre cerveau se réfère constamment. Lorsque vous ne connaissez pas la taille exacte de deux objets, mais que vous savez qu'ils sont identiques et que l'un d'eux projette une image plus petite sur votre rétine, vous l'interprétez comme étant plus éloigné. En d'autres termes, vous jugez la taille relative des deux objets. De même, si vous êtes très sûr de la taille d'un objet familier, vous utilisez sa taille comme référence pour estimer sa distance, puisque vous savez que plus il apparaît petit, plus il est éloigné.

- Le mouvement de parallaxe se produit lorsque vous êtes vous-même en mouvement et que des objets situés à différentes distances de vous semblent se déplacer à des vitesses différentes. Plus ces objets sont éloignés, plus le mouvement de parallaxe est petit.

Malgré les apparences, le monstre poursuivi est de la même taille que celui qui poursuit. Vous ne le croyez pas ? Placez le curseur de votre souris sur l'image.

- Perspective linéaire est le phénomène bien connu dans lequel des lignes parallèles semblent converger lorsqu'elles s'éloignent et semblent se rencontrer en un point de l'horizon. S'il y a deux objets et que l'un d'eux est plus proche de ce point, votre système visuel suppose que cet objet est plus éloigné. Et généralement, c'est le cas, mais il y a deux exceptions.

Le premier implique des dessins comme celui de gauche, où deux objets identiques sont placés le long de lignes convergentes qui impliquent une perspective. Les deux monstres sur cette image ont la même taille, donc les deux images qu'ils créent sur votre rétine sont également de la même taille. Mais parce que votre cerveau suppose que le monstre qui est le plus proche de l'horizon virtuel doit être plus éloigné, votre cerveau suppose également que ce monstre doit être plus grand, afin de créer la même image de taille sur votre rétine.

L'autre exception concerne les corps célestes tels que la Lune, qui créent l'illusion bien connue de la Pleine Lune apparaissant plus grande lorsqu'elle apparaît pour la première fois à l'horizon.

Une source importante d'ambiguïté pour le système visuel est que le monde est en trois dimensions, mais les images qu'il projette sur votre rétine sont en deux dimensions. Par conséquent, des objets différents, en fonction de leur distance et de leur orientation, peuvent occuper la même surface sur votre rétine. Votre cerveau devient alors confus, et essaie d'utiliser d'autres indicateurs pour clarifier la situation. Deux de ces indicateurs sont votre propre expérience passée avec l'objet en question et les l'expérience de l'espèce humaine, qui est encodée dans vos gènes.


Un angle donné projeté sur la rétine peut provenir de divers objets sous différents angles,
de longueurs variables et avec des orientations différentes dans l'espace.


Quelles conditions causent des troubles de la perception visuelle?

Les troubles de la perception visuelle chez les adultes peuvent entraîner des limitations d'un ou plusieurs des ensembles de compétences mentionnés. Étant donné que le cerveau est responsable de la perception globale et du traitement, la cause est généralement des dommages neurologiques causés par une blessure ou une maladie.

  • accident vasculaire cérébral,
  • lésions cérébrales (traumatiques, anoxiques, etc.),
  • encéphalopathie,
  • tumeur au cerveau,
  • la sclérose en plaques et
  • démence

Les ergothérapeutes qui travaillent avec des personnes âgées finiront par interagir avec ces conditions. Ainsi, il est crucial pour les ergothérapeutes d'identifier facilement les problèmes potentiels de perception visuelle qui peuvent interférer avec la participation de leurs patients à l'intérieur et à l'extérieur des services de thérapie réguliers.


Comment le cerveau perçoit les couleurs ?

La vision des couleurs est la capacité de distinguer différentes longueurs d'onde de rayonnement électromagnétique. La vision des couleurs repose sur un mécanisme de perception cérébrale qui traite la lumière avec différentes longueurs d'onde comme différents stimuli visuels (par exemple, des couleurs). Les photorécepteurs habituels insensibles à la couleur (les bâtonnets dans les yeux humains) ne réagissent qu'à la présence ou à l'absence de lumière et ne font pas de distinction entre des longueurs d'onde spécifiques.

Nous pouvons affirmer que les couleurs ne sont pas réelles : elles sont « synthétisées » par notre cerveau pour distinguer la lumière avec différentes longueurs d'onde.Alors que les bâtonnets nous donnent la capacité de détecter la présence et l'intensité de la lumière (et permettent ainsi à notre cerveau de construire l'image du monde qui nous entoure), la détection spécifique de différentes longueurs d'onde via des canaux indépendants donne à notre vision du monde une haute résolution supplémentaire. Par exemple, les couleurs rouge et verte ressemblent à des nuances de gris presque identiques sur les photos en noir et blanc.

Un animal avec une vision en noir et blanc seul ne pourra pas faire la distinction entre, disons, une pomme verte et une pomme rouge, et ne saura pas laquelle a le meilleur goût avant de les essayer toutes les deux en fonction de la couleur. Les biologistes évolutionnistes pensent que les ancêtres humains ont développé une vision des couleurs pour faciliter l'identification des fruits mûrs, ce qui offrirait évidemment un avantage dans le monde naturel concurrentiel.

Pourquoi certaines longueurs d'onde sont associées à certaines couleurs reste un mystère. Techniquement, la couleur est une illusion créée par notre cerveau. Par conséquent, il n'est pas clair si les autres animaux voient les couleurs de la même manière que nous les voyons. Il est probable qu'en raison de l'histoire évolutive partagée, d'autres vertébrés voient le monde de la même manière que nous le voyons. Mais la vision des couleurs est assez courante dans le vaste règne animal : les insectes, les arachnides et les céphalopodes sont capables de distinguer les couleurs.

Quel genre de couleurs voient ces animaux ?

La vision humaine des couleurs repose sur trois photorécepteurs qui détectent les couleurs primaires : le rouge, le vert et le bleu. Cependant, certaines personnes manquent de photorécepteurs rouges (ce sont des « bichromates ») ou ont un photorécepteur supplémentaire qui détecte quelque part entre les couleurs rouge et verte (« tétrachromates »). Évidemment, n'avoir que 3 photorécepteurs ne limite pas notre capacité à distinguer les autres couleurs.

Chaque photorécepteur peut absorber une gamme assez large de longueurs d'onde de lumière. Pour distinguer une couleur spécifique, le cerveau compare et analyse quantitativement les données des trois photorécepteurs. Et notre cerveau y parvient avec un succès remarquable : certaines recherches indiquent que nous pouvons distinguer les couleurs qui correspondent à des différences de longueur d'onde de seulement 1 nanomètre.

Ce schéma fonctionne en grande partie de la même manière chez la plupart des animaux vertébrés supérieurs qui ont une vision des couleurs. Bien que la capacité de distinguer des nuances spécifiques varie considérablement d'une espèce à l'autre, les humains ont l'une des meilleures capacités de distinction des couleurs.

Cependant, les invertébrés qui ont développé la vision des couleurs (et la vision en général) complètement indépendamment de nous démontrent des approches remarquablement différentes de la détection et du traitement des couleurs. Ces animaux peuvent avoir un nombre exceptionnellement grand de récepteurs de couleur. La crevette mante, par exemple, possède 12 types différents de photorécepteurs. Le papillon bleu commun a encore plus de 15 récepteurs.

Cela signifie-t-il que ces animaux peuvent voir des couleurs supplémentaires inimaginables pour nous ? Peut-être que oui. Certains de leurs photorécepteurs fonctionnent dans une région plutôt étroite du spectre lumineux. Par exemple, ils peuvent avoir 4 à 5 photorécepteurs sensibles dans la région verte du spectre visuel. Cela signifie que pour ces animaux, les différentes nuances de vert peuvent apparaître aussi différentes que les couleurs bleu et rouge apparaissent à nos yeux ! Encore une fois, les avantages évolutifs de telles adaptations sont évidents pour un animal vivant parmi les arbres et les herbes où la plupart des objets, comme nous les voyons, sont colorés dans diverses nuances de vert.

Les chercheurs ont essayé de tester si un ensemble plus compliqué de récepteurs visuels offrait des avantages aux animaux en ce qui concerne la distinction entre les couleurs principales. Les résultats montrent que ce n'est pas nécessairement le cas, du moins pas pour la crevette-mante. Malgré l'impressionnante gamme de récepteurs détectant la lumière dans une partie beaucoup plus large du spectre électromagnétique par rapport aux humains, la capacité de la crevette à distinguer les couleurs est aussi grande que nous. Cependant, ils déterminent les couleurs rapidement. Ceci est probablement plus important à des fins pratiques, car les crevettes-mantes sont des prédateurs. Un grand nombre de photorécepteurs permet leur activation rapide à des longueurs d'onde de lumière spécifiques et communique ainsi directement au cerveau quelle longueur d'onde spécifique a été détectée. En comparaison, les humains doivent évaluer et quantifier les signaux des trois photorécepteurs pour décider d'une couleur spécifique. Cela demande plus de temps et d'énergie.

En plus d'utiliser un nombre différent de photorécepteurs pour détecter la lumière de longueurs d'onde spécifiques, certains animaux peuvent détecter une lumière que nous, les humains, sommes complètement incapables de voir. Par exemple, de nombreux oiseaux et insectes peuvent voir dans la partie UV du spectre. Les bourdons, par exemple, ont trois photorécepteurs absorbant dans les régions UV, bleue et verte du spectre. Cela les rend trichromates, comme les humains, mais avec la sensibilité spectrale décalée vers l'extrémité bleue du spectre. La capacité de détecter la lumière UV explique pourquoi certaines fleurs ont des motifs visibles uniquement dans cette partie du spectre. Ces motifs attirent les insectes pollinisateurs, qui ont la capacité de voir dans cette région spectrale.

Un certain nombre d'animaux peuvent détecter la lumière infrarouge (le rayonnement à longue longueur d'onde) émise par des objets et des corps chauffés. Cette capacité facilite considérablement la chasse aux serpents qui recherchent généralement de petites proies à sang chaud. Les voir à travers les récepteurs de détection infrarouge est donc un excellent outil pour les reptiles lents. Les photorécepteurs sensibles au rayonnement IR chez les serpents ne sont pas situés dans leur œil mais dans des « organes à fosse » situés entre les yeux et les narines. Le résultat est toujours le même : les serpents peuvent colorer les objets en fonction de leur température de surface.

Comme le montre ce bref article, nous, les humains, ne pouvons voir et analyser qu'une petite partie des informations visuelles disponibles pour les autres créatures. La prochaine fois que vous verrez une humble mouche, pensez à quel point elle perçoit différemment les mêmes choses que vous regardez tous les deux !

Skorupski P, Chittka L (2010) Sensibilité spectrale des photorécepteurs chez le bourdon, Bombus impatiens (Hyménoptères : Apidae). PLoS ONE 5(8) : e12049. doi: 10.1371/journal.pone.0012049

Thoen HH, How MJ, Chiou TH, Marshall J. (2014) Une forme différente de vision des couleurs chez la crevette mante. Sciences 343 (6169):411-3. doi: 10.1126/science.1245824

Chen P-J, Awata H, Matsushita A, Yang E-C et Arikawa K (2016) Extreme Spectral Richness in the Eye of the Common Bluebottle Butterfly, Graphium sarpédon. Devant. Écol. Évol. 4:18. doi: 10.3389/fevo.2016.00018

Arikawa, K., Iwanaga, T., Wakakuwa, M., & Kinoshita, M. (2017) Expression temporelle unique des opsines de longue longueur d'onde triplées dans le développement des yeux de papillon. Frontières dans les circuits neuronaux, 11, 96. doi: 10.3389/fncir.2017.00096


La théorie de l'adaptation perceptive

La relation la plus intéressante (et la plus folle !) entre votre cerveau et vos yeux est peut-être ce qu'on appelle "l'adaptation perceptive". Une façon de voir cela est comme un puzzle. Les informations collectées par vos yeux sont des morceaux, puis votre cerveau organise tout pour que vous voyiez correctement.

Maintenant, que se passerait-il si vos yeux commençaient à collecter des informations différemment, afin que vous voyiez les choses sous un angle ? Au départ, votre vision serait inclinée, ce qui rendrait difficile votre vie de tous les jours. Cependant, votre cerveau s'adapterait alors, corrigeant votre vue en tenant compte de la différence de perspective et vous permettant de voir à nouveau.

Expériences d'adaptation perceptive

Dans les années 1890, un psychologue nommé George Stratton a mené des recherches. Il a porté un télescope inversé pendant huit jours consécutifs, ce qui a inversé sa vision. Cependant, ce qui est fantastique, c'est qu'au quatrième jour, il a affirmé que sa vision était redevenue droite. De ces résultats, il a déduit que son cerveau s'est adapté et a changé la façon dont il traitait les informations qui lui étaient envoyées afin qu'il puisse voir les choses comme il le ferait habituellement.

Les incroyables façons dont le cerveau et les yeux interagissent sont infiniment fascinantes, et on ne peut que deviner ce que les futures enquêtes découvriront.


Comment voit-on les choses debout si l'image formée sur la rétine de notre œil est inversée ?

Il est vrai que les images formées sur votre rétine sont à l'envers. Il est également vrai que la plupart des gens ont deux yeux, et donc deux rétines. Pourquoi, alors, ne voyez-vous pas deux images distinctes ? Pour la même raison que vous ne voyez pas tout à l'envers. L'un de nos outils les plus remarquables - le cerveau - travaille dur pour nous dans cette tâche.

Le traitement des informations visuelles est une tâche complexe - elle occupe une partie relativement importante du cerveau par rapport aux autres sens. C'est parce que votre cerveau effectue plusieurs tâches pour rendre les images « plus faciles » à voir. L'une, bien sûr, consiste à combiner les deux images, ce qui est aidé par le corps calleux, la minuscule partie de votre cerveau qui relie les deux grands hémisphères. L'autre partie est gérée dans la partie optique de votre cerveau lui-même, et une partie de son travail consiste à faire des images à l'endroit. Il le fait parce que votre cerveau est tellement habitué à voir les choses à l'envers qu'il finit par s'y adapter. Après tout, il est beaucoup plus facile de retourner l'image que d'essayer de coordonner vos mains et vos jambes avec un monde à l'envers ! En conséquence, cependant, on pense que pendant les premiers jours, les bébés voient tout à l'envers. C'est parce qu'ils ne se sont pas habitués à la vision.

Votre cerveau PEUT être recyclé cependant. Dans une étude psychologique, il a été demandé aux participants de porter des lentilles inversées - des lentilles qui inversent l'image AVANT d'atteindre votre œil, de sorte que lorsque votre œil l'inverse, elle est à l'endroit. Au début, tout est apparu à l'envers pour les participants. Mais, après quelques jours, les gens ont commencé à signaler que tout semblait à l'endroit ! Dans une deuxième partie de l'étude, les personnes ont été invitées à retirer leurs lunettes. Parce qu'ils étaient maintenant habitués aux lentilles, leur vision NORMALE est apparue à l'envers !! En un jour, cependant, leur vision est revenue à la normale. La raison pour laquelle vous ne voyez pas tout à l'envers, c'est simplement parce qu'il est plus facile de penser à l'envers !
Répondu par : Michael Brady, premier cycle en génie informatique, NCSU, Raleigh


Perception visuelle et traitement

Traitement visuel (ou perception visuelle) décrit la capacité du cerveau à comprendre et à traiter ce que les yeux voient. Le traitement visuel est composé de plusieurs parties différentes et comprend :

Fermeture visuelle

Savoir ce qu'est un objet en n'en voyant qu'une partie. Un enfant ayant des problèmes de fermeture visuelle peut avoir du mal à identifier un mot lorsqu'il ne peut voir que quelques lettres (comme cela peut se produire en raison d'une hémianopsie homonyme).

Discrimination visuelle

Utiliser la vue pour comparer des caractéristiques, comme la couleur et la forme, d'un objet à un autre. Un enfant ayant des problèmes de discrimination visuelle peut confondre une lettre avec une autre.

Discrimination au sol

Différencier une forme ou un mot de son arrière-plan. Un enfant ayant une discrimination visuelle entre la figure et le fond peut avoir du mal à choisir des nombres ou des mots sur une page.

Mémoire visuelle

Se souvenir de quelque chose que l'enfant a vu récemment. Un enfant ayant des problèmes de mémoire visuelle peut avoir du mal à se souvenir d'un numéro de téléphone écrit ou de la façon dont un mot est épelé.

Séquençage visuel

Distinguer l'ordre des chiffres, des lettres, des mots ou des images. Les problèmes de séquençage visuel peuvent amener un enfant à avoir du mal à remplir les bulles d'un test, à aligner les nombres pour l'addition ou la soustraction, ou à garder leur place lors de la lecture d'une page.

Traitement spatial visuel

Comprendre comment l'emplacement d'un objet vous concerne. Un enfant ayant des problèmes de traitement visuo-spatial peut avoir du mal à évaluer le temps, à lire une carte, à comprendre des instructions écrites, etc.

Traitement moteur visuel

Utiliser les yeux pour coordonner les mouvements du corps. Les enfants ayant un traitement visuel-moteur peuvent être incapables de copier un mot ou de juger de la distance d'un objet.

Les ruisseaux dorsaux et ventraux

Une fois que le stimulus visuel a quitté les yeux, il est d'abord traité par des points distincts du cerveau (appelés corps genouillés latéraux) le long du chemin menant aux lobes occipitaux. Ensuite, cette information sort des lobes occipitaux par des voies de la substance blanche appelées flux vers d'autres parties du cerveau. Les flux ventral (également connu sous le nom de &ldquoquel chemin&rdquo) est impliqué dans l'identification et la reconnaissance d'objets et d'objets visuels. Les courant dorsal (&lquor où chemin&rdquo) est impliqué dans le traitement de la localisation spatiale de l'objet. En d'autres termes, le cerveau cherche à savoir quoi faire avec les informations visuelles qu'il a reçues, comment les utiliser pour reconnaître les personnes vues avant que les itinéraires cartographiques ne reconnaissent les symboles et les lettres et bien d'autres interprétations. Ces flux traversent les lobes temporaux et pariétaux, c'est pourquoi parfois la chirurgie de ces parties du cerveau peut également affecter le traitement visuel.

Les courant dorsal guide vos actions et vous aide à reconnaître où se trouvent les objets dans l'espace. Aussi connu sous le nom de ruisseau pariétal (parce qu'il s'écoule vers le lobe pariétal), le &ldquowhere&rdquo stream, ou la &ldquohow&rdquo flux, cette voie s'étend du cortex visuel primaire (V1) dans le lobe occipital vers le lobe pariétal. Il est interconnecté avec le flux ventral parallèle (le flux &ldquowhat&rdquo) qui descend de V1 dans le lobe temporal.

Le flux dorsal est principalement impliqué dans la perception et l'interprétation des relations spatiales, une image corporelle précise et l'apprentissage de tâches impliquant la coordination du corps dans l'espace. Des dommages ou une interruption de ce flux peuvent entraîner des problèmes de traitement visuel, notamment :

  • Simulanagnosie: L'enfant ne peut voir que des objets uniques sans la capacité de les percevoir comme un composant d'un ensemble de détails ou d'objets dans un contexte (par exemple, l'enfant peut décrire divers arbres et animaux dans une scène, mais ne reconnaît pas la scène comme une forêt )
  • Ataxie optique: L'enfant ne peut pas utiliser les informations visuospatiales pour guider les mouvements des bras, donc la portée n'est pas précise, il dépasse un objet ou utilise un mouvement de balayage
  • Négligence hémispatiale: L'enfant ignore l'espace qui existe dans son champ aveugle. Par exemple, ils ne sont pas conscients des choses dans leur champ de vision gauche et se concentrent uniquement sur les objets dans le champ de vision droit. Ou ils peuvent sembler inconscients des choses dans un champ de vision lorsqu'ils les perçoivent dans l'autre. Par exemple, un enfant atteint de cette négligence hémispatiale peut dessiner une horloge, puis l'étiqueter à partir de 12, 1, 2, &hellip, 6, puis s'arrêter et considérer son dessin comme terminé.
  • Akinétopsie: L'enfant est incapable de percevoir le mouvement.
  • Apraxie: L'enfant est incapable d'initier le mouvement en l'absence de troubles musculaires.

Les flux ventral est principalement impliqué dans la reconnaissance d'objets et la représentation de formes. Également décrit comme le flux &ldquowhat&rdquo, il a des liens étroits avec le lobe temporal médian (qui stocke les souvenirs à long terme), le système limbique (qui contrôle les émotions) et le flux dorsal (qui traite des emplacements et des mouvements des objets). Ainsi, le flux ventral ne fournit pas simplement une description des éléments du monde visuel, mais joue également un rôle crucial dans l'appréciation de la signification de ces éléments.

Les dommages au flux ventral peuvent entraîner une incapacité à reconnaître les visages ou à interpréter l'expression du visage. Les dysfonctionnements des voies dorsale et ventrale surviennent rarement de manière isolée. Ils sont généralement des composants des deux.

En raison de la nature de ces chirurgies, les connexions du lobe occipital (la partie du cerveau qui traite les entrées des yeux) sont déconnectées des autres parties du cerveau, ce qui peut entraîner les nombreuses difficultés de traitement visuel mentionnées ci-dessus. Pour cette raison, des évaluations médicales (y compris ophtalmiques) et éducatives complètes sont essentielles après l'opération.


Pourquoi le cerveau retournerait-il les images perçues par vos yeux ? - Psychologie

L'œil n'est pas seulement un objectif qui prend des photos et les convertit en signaux électriques, c'est la première partie d'un système élaboré qui conduit à « voir ». Comme chez tous les vertébrés, les cellules nerveuses de l'œil humain séparent une image en différents canaux d'image une fois qu'elle a été projetée sur la rétine et les informations pré-triées sont ensuite transmises au cerveau sous forme de séquences d'images parallèles.

La perception par le cerveau est une autre affaire. Pour de nombreuses espèces animales, "voir" est l'un des sens les plus importants car chaque seconde, les yeux enregistrent un grand nombre d'impressions qui sont converties par les cellules photoréceptrices en signaux électriques - ce traitement d'image commence dans la rétine de l'œil, où le nerf les cellules séparent les informations visuelles dans des images présentant des contenus différents avant de les transmettre au cerveau.

Pour comprendre quelque chose d'aussi complexe que « voir », les scientifiques ont examiné un système un peu plus simple mais extrêmement efficace : le cerveau de la mouche des fruits. Malgré leur petite taille, les mouches des fruits sont des candidats idéaux pour de telles recherches car elles maîtrisent le traitement visuel, le nombre de cellules nerveuses impliquées est gérable, ce qui signifie que chaque cellule individuelle peut être examinée, et les outils génétiques permettent de bloquer des cellules individuelles et d'analyser leur rôle dans le système.


Chaque œil individuel dans l'œil composé de la mouche perçoit les changements de contraste "activés" et "désactivés". Ces informations sont réparties juste derrière chaque œil individuel (flèche bleue). Les cellules L1 ne transmettent aux cellules de sortie (vert) que des informations sur les bords "allumés" ("lumière allumée"), les cellules L2 uniquement sur les bords "éteints" ("lumière éteinte"). Crédit : Institut Max Planck de Neurobiologie / Schorner

Comme les vertébrés, la mouche transmet également des images directement des cellules sensorielles à divers canaux d'images. L'information est ensuite transmise via une série d'autres cellules à de grandes cellules nerveuses sensibles au mouvement. Ces cellules de sortie du système de vision de mouvement sont responsables du contrôle de vol visuel.

Les scientifiques ont constaté la séparation précoce en différentes images en bloquant certaines cellules à l'aide du génie génétique. Ils ont ensuite exposé les mouches à des motifs rayés en mouvement dans une arène LED et enregistré les réponses électriques des grandes cellules de sortie. Les divers changements de contraste, qui se produisent en raison du mouvement des rayures, sont perçus par les photorécepteurs de l'œil. Cependant, cinq cellules nerveuses - les cellules laminaires L1 à L5 - sont situées directement derrière chaque cellule sensorielle.

"Nous nous demandions depuis longtemps pourquoi il y a autant de cellules, lesquelles transmettent des informations au système de vision par mouvement et de quel type d'informations il s'agit", rapporte Alexander Borst de l'Institut Max Planck de neurobiologie, qui a dirigé l'étude. Son équipe a supprimé l'activité des cellules laminaires individuelles pendant que les mouches surveillaient les motifs en mouvement. Les expériences ont révélé que les cellules L1 et L2 sont les principaux canaux d'entrée dans le système de vision en mouvement des mouches. C'est devenu passionnant lorsque l'équipe a découvert que les cellules ne transmettent que certaines informations partielles : L1 ne répond que si un bord sombre/clair passe (lumière allumée), tandis que L2 ne transmet que des informations sur un bord clair/sombre en mouvement (lumière éteinte).Cela représente un parallèle clair avec les yeux des vertébrés, où les cellules bipolaires ON et OFF, comme on les appelle, ne répondent également qu'à des changements de contraste spécifiques.

"Ce n'est pas un hasard si nous trouvons cette séparation des informations de contraste chez tous les vertébrés et maintenant aussi chez les mouches", explique Borst. Il a une hypothèse sur la raison pour laquelle ce câblage a été maintenu de manière si constante tout au long de l'évolution : il permet au cerveau d'économiser de l'énergie. Si une seule cellule relayait les informations sur les différents changements de contraste, elle devrait maintenir une tension de membrane de base, qui s'intensifierait dans une situation "lumière allumée" et s'affaiblirait dans une situation "lumière éteinte". Une telle tension de membrane basique nécessite de l'énergie. Avoir deux cellules est donc plus efficace, car une seule doit être active lorsque "son" changement de contraste se produit.

Citation : Maximilian Joesch, Bettina Schnell, Shamprasad Varija Raghu, Dierk F. Reiff, Alexander Borst, « Voies ON et OFF dans la vision du mouvement de la drosophile », Nature 468, 300-304 (10 novembre 2010) doi:10.1038/nature09545


La base de cette question est une idée fausse commune, et malheureusement la réponse acceptée par @CHM est également basée sur cette idée fausse commune. L'idée fausse est basée sur l'homonculus falacy : la tendance des gens à penser que l'image qui atterrit sur la rétine est en quelque sorte « assemblée » et présentée pour que quelque chose (la « conscience ») puisse être vue. Ce n'est pas le cas.

Comme l'explique le commentaire de @mgkrebbs, il n'y a pas d'orientation (vers le haut ou vers le bas) dans le cerveau, il n'y a qu'un déclenchement neuronal. Les informations de la scène visuelle sont réparties dans le cerveau et les informations n'ont pas de propriétés physiques telles que l'orientation. Bien que, comme @nico l'a souligné, les neurones qui traitent l'information ont une structure spatiale qui imite celle de la rétine, il s'agit d'une propriété topologique (c'est-à-dire que les stimuli proches de la rétine sont des processus par des neurones proches en V1) et tels une propriété topologique n'induit pas d'orientation.

La racine du problème est vraiment que la question « Comment savons-nous que le cerveau retourne les images projetées sur la rétine ? » est une pseudo-question. Bien qu'il soit grammaticalement bien formé, il n'a aucun sens sémantique. Lorsque l'image est « dans le » (c'est-à-dire qu'elle est traitée par le) cerveau, elle n'a plus de propriétés physiques comme l'orientation. Ainsi, vous ne pouvez pas demander s'il a été retourné ou non.

Je pense que vous simplifiez à l'excès le problème. Pensez à la gravitation.

Prenons cet exemple informel : à n'importe quel point d'une sphère massive, vous pouvez définir « fond » de telle sorte que tout objet massif dont le poids est inférieur à celui de la sphère est soumis à une force d'attraction vers ce point. La direction de la force pointe dans la direction du "bas".

En supposant que cela soit vrai pour chaque objet massif, ce qui suit est logique : aux fins de l'orientation, il est beaucoup plus économe en énergie pour un organisme d'inverser simplement l'image en utilisant des circuits cérébraux que d'inverser chaque entrée sensorielle pour renverser efficacement la définition du "fond", qui découle des lois physiques auxquelles l'organisme est invariablement bondir.

Ma réponse a été initialement publiée en réponse à cette question en double. Étant donné que ce message a été publié plus tôt, la question à laquelle j'ai répondu sera probablement fermée en tant que doublon. Je pense que ma réponse a quelque chose d'utile à ajouter, donc je l'ai ajouté ici, avec un peu plus de discussion en réponse aux autres réponses :

Comment savons-nous que le cerveau retourne les images projetées sur la rétine ?

Vous examinez votre propre sens visuel et, éventuellement, si vous examinez des patients dans un service de neurologie, examinez également le leur. Ici, la réponse de @CHM est pertinente, car notre sens de la gravité (à travers le système vestibulaire) est l'un des sens intégrés à notre capacité à percevoir visuellement le haut et le bas comme le bas. Cela reflète également la confusion exprimée par un patient particulier atteint de métamorphopsie d'inversion de la vision (voir ci-dessous) lorsqu'une tasse de thé à l'envers ne s'est pas renversée. Cela n'oblige personne à invoquer un petit homme regardant une vidéo projetée quelque part dans le lobe occipital. Vous vous demandez simplement (et au patient victime d'un AVC) de décrire le monde qui l'entoure. S'il est à l'envers, si les gens semblent se tenir sur la tête, vous leur présentez une série de lettres avec une orientation différente et leur demandez d'identifier les lettres normales (côté droit vers le haut).

Voici l'essentiel de ma réponse à la question précédente, qui décrit les différentes entrées que le cerveau intègre afin de produire une perception visuelle d'un monde du côté droit vers le haut (et du côté gauche gauche).

Votre rétine est présentée avec une image inversée, mais un cerveau sain (ré)oriente l'image. Je note que l'on peut parler de l'image qu'un individu perçoit sans invoquer une vidéo diffusée dans le cerveau.

L'orientation spatiale d'une image perçue est un processus complexe qui semble impliquer l'intégration d'informations sur la position relative des objets à partir de la lumière perçue par la rétine, sur la position des yeux sur les muscles des yeux et sur la position de la tête du système vestibulaire et des muscles du cou. Il peut ou non impliquer d'autres informations sur la position du corps provenant du cervelet et du cortex proprioceptif.

Comme pour une grande partie de nos connaissances sur la localisation des fonctions dans le cerveau humain, la preuve de l'importance de ces divers flux d'informations provient de cas présentant des lésions à un certain nombre d'emplacements différents qui produisent une brève interruption de l'intégration de cette information, un syndrome appelé renversement de la vision métamorphopsie.

Il a vu des gens marcher sur la tête et le sol à côté de son lit semblait être au-dessus de sa tête

On a vu des gens marcher sur la tête, les fenêtres proches du plafond étaient à portée de ses mains, et une tasse se tenait "à l'envers" sur l'étagère mais le "thé ne s'est pas répandu" (tous les objets y compris l'étagère étaient à l'envers vers le bas).

Typiquement, cela (Inversion de la vision métamorphopsie) est la perception d'une image complètement inversée comme dans C ci-dessus (la gauche devient la droite, le haut devient le bas), mais d'autres inversions ont été rapportées (A, D et E ci-dessus).


La perception des couleurs n'est pas dans l'œil du spectateur : c'est dans le cerveau

Les premières images de rétines humaines vivantes ont créé une surprise sur la façon dont nous percevons notre monde. Des chercheurs de l'Université de Rochester ont découvert que le nombre de cônes sensibles aux couleurs dans la rétine humaine diffère considérablement d'une personne à l'autre, jusqu'à 40 fois, et les personnes semblent percevoir les couleurs de la même manière. Les résultats, sur la couverture de la revue Neuroscience de cette semaine, suggèrent fortement que notre perception de la couleur est contrôlée beaucoup plus par notre cerveau que par nos yeux.

"Nous avons pu pour la première fois imager et compter avec précision les cônes récepteurs de couleurs dans un œil humain vivant, et nous avons été étonnés des résultats", a déclaré David Williams, professeur d'optique médicale à Allyn et directeur du Center for Visual Science. . "Nous avons montré que la perception des couleurs va bien au-delà du matériel de l'œil, et cela conduit à de nombreuses questions intéressantes sur comment et pourquoi nous percevons la couleur."

Williams et son équipe de recherche, dirigée par l'étudiante postdoctorale Heidi Hofer, maintenant professeure adjointe à l'Université de Houston, ont utilisé un système laser développé par Williams qui cartographie la topographie de l'œil intérieur avec des détails exquis. La technologie, connue sous le nom d'optique adaptative, était à l'origine utilisée par les astronomes dans les télescopes pour compenser le flou de la lumière des étoiles causé par l'atmosphère.

Williams a retourné la technique du ciel vers l'œil pour compenser les aberrations courantes. La technique permet aux chercheurs d'étudier la rétine vivante d'une manière qui n'était jamais possible auparavant. Le pigment qui permet à chaque cône de l'œil humain de réagir à différentes couleurs est très fragile et la lumière normale du microscope le blanchit. Cela signifie que regarder la rétine d'un cadavre ne donne presque aucune information sur la disposition de leurs cônes, et il n'y a certainement aucune possibilité de tester la perception des couleurs. De même, les acides aminés qui composent deux des trois cônes de couleurs différentes sont si similaires qu'il n'y a pas de taches qui peuvent se lier à certains et pas à d'autres, un processus souvent utilisé par les chercheurs pour différencier les types de cellules au microscope.

L'imagerie de la rétine vivante a permis à Williams de projeter de la lumière directement dans l'œil pour voir quelles longueurs d'onde chaque cône réfléchit et absorbe, et donc à quelle couleur chacun réagit. De plus, la technique permet aux scientifiques d'imager plus d'un millier de cônes à la fois, donnant un aperçu sans précédent de la composition et de la distribution des cônes de couleur dans les yeux des humains vivants avec une structure rétinienne variée.

Chaque sujet a été invité à régler la couleur d'un disque de lumière pour produire une lumière jaune pure qui n'était ni jaune rougeâtre ni jaune verdâtre. Tout le monde a choisi presque la même longueur d'onde de jaune, montrant un consensus évident sur la couleur qu'ils percevaient comme étant le jaune. Une fois que Williams les a regardés dans les yeux, cependant, il a été surpris de voir que le nombre de cônes de longueur d'onde longue et moyenne&mdash les cônes qui détectent le rouge, le vert et le jaune&mdash étaient parfois abondamment dispersés dans la rétine, et parfois à peine évidents. L'écart était supérieur à un rapport de 40:1, mais tous les volontaires voyaient apparemment la même couleur jaune.

"Ces premières expériences ont montré que toutes les personnes que nous avons testées ont la même expérience des couleurs malgré cette différence vraiment profonde dans le front-end de leur système visuel", explique Hofer. "Cela indique une sorte de mécanisme de normalisation ou d'auto-étalonnage et une sorte de circuit dans le cerveau qui équilibre les couleurs pour vous, quel que soit le matériel."

Dans une expérience connexe, Williams et un boursier postdoctoral Yasuki Yamauchi, travaillant avec d'autres collaborateurs du Medical College of Wisconsin, ont donné à plusieurs personnes des lentilles de contact colorées à porter pendant quatre heures par jour. En portant les lentilles, les gens avaient tendance à avoir l'impression de ne pas les porter, tout comme les personnes qui portent des lunettes de soleil colorées ont tendance à voir les couleurs « correctement » après quelques minutes avec les lunettes de soleil. La vision normale des couleurs des volontaires, cependant, a commencé à changer après plusieurs semaines d'utilisation par contact. Même lorsqu'ils ne portaient pas les contacts, ils ont tous commencé à sélectionner un jaune pur dont la longueur d'onde était différente de celle qu'ils avaient avant de porter les contacts.

"Au fil du temps, nous avons pu déplacer leur perception naturelle du jaune dans un sens, puis dans l'autre", explique Williams. "C'est la preuve directe d'un calibrateur interne et automatique de la perception des couleurs. Ces expériences montrent que la couleur est définie par notre expérience dans le monde, et puisque nous partageons tous le même monde, nous arrivons à la même définition des couleurs."

L'équipe de Williams cherche maintenant à identifier la base génétique de cette grande variation entre les rétines. Les premiers tests sur les volontaires d'origine n'ont montré aucun lien simple entre certains gènes et le nombre et la diversité des cônes de couleur, mais Williams continue de rechercher la combinaison de gènes responsable.

Source de l'histoire :

Matériel fourni par Université de Rochester. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.


Prédire une illusion

L'effet McGurk est une puissante illusion multisensorielle, a déclaré le co-auteur de l'étude, John Magnotti, stagiaire postdoctoral au département de neurochirurgie de Baylor. "Le cerveau prend la parole auditive et la parole visuelle et les assemble pour former quelque chose de nouveau", a-t-il déclaré. [6 aliments bons pour votre cerveau]

Lorsque les gens ont une conversation en face à face, le cerveau est engagé dans une activité compliquée alors qu'il essaie de décider comment associer les mouvements des lèvres aux sons de la parole entendus, a déclaré Magnotti.

Dans l'étude, les chercheurs ont essayé de comprendre pourquoi le cerveau était mieux en mesure de rassembler certaines syllabes pour interpréter correctement le son entendu, mais pas d'autres, a déclaré Magnotti.

Pour ce faire, leur modèle s'est appuyé sur une idée connue sous le nom d'inférence causale, ou un processus dans lequel le cerveau d'une personne décide si les sons auditifs et visuels de la parole ont été produits par la même source. Cela signifie que les sons proviennent d'une personne qui parle, ou de plusieurs locuteurs, donc vous entendez la voix d'une personne, mais en regardant une autre personne qui parle également, en même temps.

D'autres chercheurs ont développé des modèles pour aider à prédire quand l'effet McGurk peut se produire, mais cette nouvelle étude est la première à inclure l'inférence causale dans son calcul, a déclaré Magnotti à Live Science. La prise en compte de l'inférence causale peut avoir amélioré la précision du nouveau modèle, par rapport aux précédents modèles de prédiction de l'illusion.

Pour tester la précision de leur modèle de prédiction, les chercheurs ont recruté 60 personnes et leur ont demandé d'écouter des paires de discours auditifs et visuels d'un seul locuteur. Ensuite, les participants ont été invités à décider s'ils pensaient avoir entendu le son « ba », « da » ou « ga ».

Leurs résultats ont montré que le modèle qu'ils ont développé pouvait prédire de manière fiable quand la majorité des participants impliqués dans l'expérience ressentiraient l'effet McGurk. Mais comme prévu d'après leurs calculs, il y avait aussi des personnes qui n'y étaient pas sensibles, a déclaré Magnotti. [Astuces pour les yeux : Galerie d'illusions visuelles]

Fait intéressant, Magnotti a déclaré que lorsque ce même test a été effectué avec des étudiants en Chine plutôt qu'avec des personnes aux États-Unis, il a été démontré que l'effet McGurk fonctionnait dans d'autres langues.

Magnotti a déclaré qu'il pense que les modèles informatiques développés pour cette étude peuvent également avoir des utilisations pratiques. Par exemple, le modèle pourrait être utile aux entreprises qui construisent des ordinateurs qui aident à la reconnaissance vocale, comme un produit comme Google Home ou Amazon Echo, a-t-il déclaré.

Si ces haut-parleurs intelligents avaient des caméras sur eux, ils pourraient intégrer le mouvement des lèvres des gens dans ce qu'une personne dit pour augmenter la précision de leurs systèmes de reconnaissance vocale, a-t-il déclaré.

Le modèle peut également aider les enfants porteurs d'implants cochléaires, en améliorant la compréhension des chercheurs sur la façon dont la parole visuelle affecte ce qu'une personne entend, a déclaré Magnotti.


Le cerveau s'adapte en un clin d'œil pour compenser les informations manquantes

Lorsqu'une partie de la vision d'une personne est perturbée, elle commence à voir le monde différemment en quelques secondes. Les chercheurs pensent que cela pourrait être la preuve que le cerveau détourne des informations cruciales plutôt que de construire de nouvelles voies

Le cerveau humain est connu depuis longtemps pour percevoir des choses qui n'existent pas, des membres fantômes aux schémas du chaos. Mais une nouvelle étude du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) montre pour la première fois qu'il est étonnamment rapide de déformer la réalité lorsque la perception normale est perturbée. Les résultats ont été publiés hier dans Le Journal des Neurosciences.

Une étude de cas de 2007 a révélé qu'un patient victime d'un AVC avait une vision déformée après avoir perdu les voies optiques du champ supérieur gauche de sa vision. L'esprit du patient s'efforçait apparemment de compenser la perte, mais ce faisant, les choses vues dans le champ inférieur gauche semblaient s'étirer verticalement vers la zone vierge. Un carré, par exemple, semblerait être un grand rectangle. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a montré que la partie du cerveau qui avait été privée de l'information prenait des informations d'une zone adjacente.

Mais les chercheurs se sont demandé comment&mdasand combien de temps après la perte&mdashle cerveau avait essayé de compenser les voies manquantes.

En plus de satisfaire une simple curiosité, l'élément temps pourrait les aider à déterminer comment le changement s'est produit : de nouvelles voies dans le cortex visuel étaient-elles en cours de construction ou des voies existantes mais silencieuses étaient-elles utilisées ?

Daniel Dilks, chercheur postdoctoral au Kanwisher Lab du MIT, auteur à la fois de l'étude de cas de 2007 et de cet article, explique que parce qu'il n'a commencé à travailler avec le patient que six mois après l'AVC, il n'a pas savoir quand les changements dans le cerveau se sont produits.

Dans les expérimentations animales, les voies optiques sont physiquement coupées pour étudier le processus, dit-il, mais même dans ces études, le temps doit être alloué au processus de guérison, un temps qui pourrait être la preuve précieuse des mécanismes à l'œuvre. Il voulait trouver un moyen de tester plus rapidement, et chez l'homme, il a donc décidé d'utiliser les angles morts naturels des gens.

Dans une série d'expériences, Dilks et son équipe ont placé un cache-œil adhésif sur les yeux gauches de volontaires ayant une vision normale et leur ont fait regarder une série de formes avec leurs yeux droits (l'angle mort droit est généralement rempli par les informations du œil gauche et vice versa). Les chercheurs ont découvert que, comme le patient victime d'un AVC, les volontaires percevaient des carrés s'étirant vers leurs angles morts, se transformant en rectangles. Et, peut-être plus important encore, ils ont découvert que le changement se produisait presque instantanément et pas en quelques semaines ou heures, comme Dilks l'avait supposé.

« J'ai été sidéré », dit-il, après avoir constaté que les volontaires ont déclaré avoir vu les rectangles aussi rapidement que les chercheurs ont pu les enregistrer : deux secondes.

Cette vitesse bat toute autre flexion de perception enregistrée (connue sous le nom de « sensation référée »). L'illusion d'un membre fantôme a été documentée dans les 24 heures suivant l'amputation, et des cas similaires d'autres sens, tels que l'audition, n'ont pas encore été examinés, note Dilks.

La rapidité surprenante "est la plus compatible avec une sorte de changement fonctionnel et non un changement physique", explique-t-il. Les résultats pointent vers l'idée qu'il existe des connexions silencieuses sous-jacentes qui sont déjà présentes. Le cerveau, souligne-t-il, doit être flexible pour recevoir les informations en constante évolution du monde dans son ensemble. "Je pense que [la découverte] concerne vraiment la façon dont le système visuel gère les changements extrêmes d'entrée."

Un phénomène similaire appelé "remplissage" est connu depuis un certain temps. Cela se produit lorsque le cerveau "remplit" les informations manquantes dans l'angle mort d'une personne si l'autre œil est couvert. Une illusion d'optique de lignes brisées peut devenir continue si la cassure tombe dans l'angle mort. Mais les chercheurs ne sont pas encore sûrs que les deux événements se produisent précisément pour les mêmes raisons.

Ils savent cependant que les résultats aideront à faire la lumière sur la flexibilité du cerveau adulte. "Nos résultats mettent en évidence la capacité étonnante de s'adapter aux changements d'expérience d'instant en instant, même à l'âge adulte", ont conclu Dilks et ses collègues dans l'article.


Préférence visuelle

Le danseur en rotation a été créé par le concepteur de sites Web japonais Nobuyuki Kayahara en 2003, et depuis le début des années 2000, il a gagné en popularité comme moyen de déterminer si les gens sont ou non dominants du cerveau droit (créatif) ou du cerveau gauche (logique). On dit aux téléspectateurs que s'ils voient la danseuse debout sur sa jambe gauche et tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, alors ils sont dominants dans le cerveau droit, et s'ils voient l'inverse (la danseuse debout sur sa jambe droite et tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre), alors ils sont dominants dans le cerveau gauche.

Malheureusement, cela provoque une confusion de masse car la plupart des individus voient à l'origine la danseuse tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, mais la voient finalement changer de direction. En réalité, le danseur en rotation n'est pas en fait un déchiffreur précis de la dominance cérébrale d'un individu, mais plutôt une indication de la préférence visuelle d'une personne.

Comme expliqué dans un article de 2010, notre vision a de nombreuses préférences. Par exemple, nous sommes habitués à voir les éclairs venir d'en haut et à supposer que les objets plus petits sont plus éloignés. Selon l'hypothèse des chercheurs, notre tendance à voir le danseur tourner dans le sens des aiguilles d'une montre est due à notre "préférence des systèmes visuels pour les points de vue d'en haut plutôt que d'en bas", ont écrit les auteurs. Dans leurs recherches, ils ont découvert que lorsqu'ils modifiaient le GIF pour qu'il soit visualisé sous différents angles de caméra, la perception du spectateur changeait. Par exemple, avec un angle de caméra élevé de 10 degrés par rapport à l'horizontale, les observateurs ont vu la figure tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre 60 pour cent du temps. Lorsque l'image est rendue avec un angle de caméra de 10 degrés au-dessous de l'horizontale, les téléspectateurs ont vu l'image tourner dans le sens des aiguilles d'une montre pendant 60% du temps.

Alors que les résultats étaient intrigants, malheureusement, l'équipe n'a recherché que le biais visuel pour la visualisation de l'image d'en haut et n'a pas expliqué pourquoi certains considéraient l'image comme tournant à l'origine dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.


Perception visuelle et traitement

Traitement visuel (ou perception visuelle) décrit la capacité du cerveau à comprendre et à traiter ce que les yeux voient. Le traitement visuel est composé de plusieurs parties différentes et comprend :

Fermeture visuelle

Savoir ce qu'est un objet en n'en voyant qu'une partie. Un enfant ayant des problèmes de fermeture visuelle peut avoir du mal à identifier un mot lorsqu'il ne peut voir que quelques lettres (comme cela peut se produire en raison d'une hémianopsie homonyme).

Discrimination visuelle

Utiliser la vue pour comparer des caractéristiques, comme la couleur et la forme, d'un objet à un autre. Un enfant ayant des problèmes de discrimination visuelle peut confondre une lettre avec une autre.

Discrimination au sol

Différencier une forme ou un mot de son arrière-plan. Un enfant ayant une discrimination visuelle entre la figure et le fond peut avoir du mal à choisir des nombres ou des mots sur une page.

Mémoire visuelle

Se souvenir de quelque chose que l'enfant a vu récemment. Un enfant ayant des problèmes de mémoire visuelle peut avoir du mal à se souvenir d'un numéro de téléphone écrit ou de la façon dont un mot est épelé.

Séquençage visuel

Distinguer l'ordre des chiffres, des lettres, des mots ou des images. Les problèmes de séquençage visuel peuvent amener un enfant à avoir du mal à remplir les bulles d'un test, à aligner les nombres pour l'addition ou la soustraction, ou à garder leur place lors de la lecture d'une page.

Traitement spatial visuel

Comprendre comment l'emplacement d'un objet vous concerne. Un enfant ayant des problèmes de traitement visuo-spatial peut avoir du mal à évaluer le temps, à lire une carte, à comprendre des instructions écrites, etc.

Traitement moteur visuel

Utiliser les yeux pour coordonner les mouvements du corps. Les enfants ayant un traitement visuel-moteur peuvent être incapables de copier un mot ou de juger de la distance d'un objet.

Les ruisseaux dorsaux et ventraux

Une fois que le stimulus visuel a quitté les yeux, il est d'abord traité par des points distincts du cerveau (appelés corps genouillés latéraux) le long du chemin menant aux lobes occipitaux. Ensuite, cette information sort des lobes occipitaux par des voies de la substance blanche appelées flux vers d'autres parties du cerveau. Les flux ventral (également connu sous le nom de &ldquoquel chemin&rdquo) est impliqué dans l'identification et la reconnaissance d'objets et d'objets visuels. Les courant dorsal (&lquor où chemin&rdquo) est impliqué dans le traitement de la localisation spatiale de l'objet. En d'autres termes, le cerveau cherche à savoir quoi faire avec les informations visuelles qu'il a reçues, comment les utiliser pour reconnaître les personnes vues avant que les itinéraires cartographiques ne reconnaissent les symboles et les lettres et bien d'autres interprétations. Ces flux traversent les lobes temporaux et pariétaux, c'est pourquoi parfois la chirurgie de ces parties du cerveau peut également affecter le traitement visuel.

Les courant dorsal guide vos actions et vous aide à reconnaître où se trouvent les objets dans l'espace. Aussi connu sous le nom de ruisseau pariétal (parce qu'il s'écoule vers le lobe pariétal), le &ldquowhere&rdquo stream, ou la &ldquohow&rdquo flux, cette voie s'étend du cortex visuel primaire (V1) dans le lobe occipital vers le lobe pariétal. Il est interconnecté avec le flux ventral parallèle (le flux &ldquowhat&rdquo) qui descend de V1 dans le lobe temporal.

Le flux dorsal est principalement impliqué dans la perception et l'interprétation des relations spatiales, une image corporelle précise et l'apprentissage de tâches impliquant la coordination du corps dans l'espace. Des dommages ou une interruption de ce flux peuvent entraîner des problèmes de traitement visuel, notamment :

  • Simulanagnosie: L'enfant ne peut voir que des objets uniques sans la capacité de les percevoir comme un composant d'un ensemble de détails ou d'objets dans un contexte (par exemple, l'enfant peut décrire divers arbres et animaux dans une scène, mais ne reconnaît pas la scène comme une forêt )
  • Ataxie optique: L'enfant ne peut pas utiliser les informations visuospatiales pour guider les mouvements des bras, donc la portée n'est pas précise, il dépasse un objet ou utilise un mouvement de balayage
  • Négligence hémispatiale: L'enfant ignore l'espace qui existe dans son champ aveugle. Par exemple, ils ne sont pas conscients des choses dans leur champ de vision gauche et se concentrent uniquement sur les objets dans le champ de vision droit. Ou ils peuvent sembler inconscients des choses dans un champ de vision lorsqu'ils les perçoivent dans l'autre. Par exemple, un enfant atteint de cette négligence hémispatiale peut dessiner une horloge, puis l'étiqueter à partir de 12, 1, 2, &hellip, 6, puis s'arrêter et considérer son dessin comme terminé.
  • Akinétopsie: L'enfant est incapable de percevoir le mouvement.
  • Apraxie: L'enfant est incapable d'initier le mouvement en l'absence de troubles musculaires.

Les flux ventral est principalement impliqué dans la reconnaissance d'objets et la représentation de formes. Également décrit comme le flux &ldquowhat&rdquo, il a des liens étroits avec le lobe temporal médian (qui stocke les souvenirs à long terme), le système limbique (qui contrôle les émotions) et le flux dorsal (qui traite des emplacements et des mouvements des objets). Ainsi, le flux ventral ne fournit pas simplement une description des éléments du monde visuel, mais joue également un rôle crucial dans l'appréciation de la signification de ces éléments.

Les dommages au flux ventral peuvent entraîner une incapacité à reconnaître les visages ou à interpréter l'expression du visage. Les dysfonctionnements des voies dorsale et ventrale surviennent rarement de manière isolée. Ils sont généralement des composants des deux.

En raison de la nature de ces chirurgies, les connexions du lobe occipital (la partie du cerveau qui traite les entrées des yeux) sont déconnectées des autres parties du cerveau, ce qui peut entraîner les nombreuses difficultés de traitement visuel mentionnées ci-dessus. Pour cette raison, des évaluations médicales (y compris ophtalmiques) et éducatives complètes sont essentielles après l'opération.


Comment voit-on les choses debout si l'image formée sur la rétine de notre œil est inversée ?

Il est vrai que les images formées sur votre rétine sont à l'envers. Il est également vrai que la plupart des gens ont deux yeux, et donc deux rétines. Pourquoi, alors, ne voyez-vous pas deux images distinctes ? Pour la même raison que vous ne voyez pas tout à l'envers. L'un de nos outils les plus remarquables - le cerveau - travaille dur pour nous dans cette tâche.

Le traitement des informations visuelles est une tâche complexe - elle occupe une partie relativement importante du cerveau par rapport aux autres sens. C'est parce que votre cerveau effectue plusieurs tâches pour rendre les images « plus faciles » à voir. L'une, bien sûr, consiste à combiner les deux images, ce qui est aidé par le corps calleux, la minuscule partie de votre cerveau qui relie les deux grands hémisphères. L'autre partie est gérée dans la partie optique de votre cerveau lui-même, et une partie de son travail consiste à faire des images à l'endroit. Il le fait parce que votre cerveau est tellement habitué à voir les choses à l'envers qu'il finit par s'y adapter. Après tout, il est beaucoup plus facile de retourner l'image que d'essayer de coordonner vos mains et vos jambes avec un monde à l'envers ! En conséquence, cependant, on pense que pendant les premiers jours, les bébés voient tout à l'envers. C'est parce qu'ils ne se sont pas habitués à la vision.

Votre cerveau PEUT être recyclé cependant. Dans une étude psychologique, il a été demandé aux participants de porter des lentilles inversées - des lentilles qui inversent l'image AVANT d'atteindre votre œil, de sorte que lorsque votre œil l'inverse, elle est à l'endroit. Au début, tout est apparu à l'envers pour les participants. Mais, après quelques jours, les gens ont commencé à signaler que tout semblait à l'endroit ! Dans une deuxième partie de l'étude, les personnes ont été invitées à retirer leurs lunettes. Parce qu'ils étaient maintenant habitués aux lentilles, leur vision NORMALE est apparue à l'envers !! En un jour, cependant, leur vision est revenue à la normale. La raison pour laquelle vous ne voyez pas tout à l'envers, c'est simplement parce qu'il est plus facile de penser à l'envers !
Répondu par : Michael Brady, premier cycle en génie informatique, NCSU, Raleigh


Perception visuelle définie

La perception visuelle est différente de problèmes impliquant la vue ou la netteté de la vision. Des difficultés avec visuel le traitement affecte la façon dont visuel l'information est interprétée ou traitée par le cerveau.

Donc en gros, ce n'est pas Quel les yeux voient, mais comment le cerveau lit ce que vos yeux voient.

La perception visuelle est un terme générique pour une poignée de différentes compétences de traitement visuel et de perception visuelle, notamment :

Figure au sol :

  • localiser une forme ou un objet isolé sur un fond chargé (c'est-à-dire les livres classiques « Où est Charlie »).

Discrimination des formes :

  • remarquer les similitudes et les différences entre les objets en ce qui concerne la taille, la forme, la couleur, la position, etc.

Relations spatiales :

  • juger avec précision la position et l'espace entre les objets (c'est-à-dire juger à quelle distance son propre corps est d'une autre personne).

Fermeture visuelle :

  • identifier et reconnaître un objet sans voir l'objet entier (c'est-à-dire reconnaître un mot rapidement sans analyser chaque lettre dans tous les cas).

Constance de forme :

  • Reconnaître des objets ou des symboles même lorsqu'ils sont rétrécis, agrandis ou tournés/positionnés différemment (c'est-à-dire lire et reconnaître un mot à l'envers).

Reconnaissance d'objets :

  • Reconnaître simplement des objets, des symboles, des images ou des mots pour ce qu'ils sont (c'est-à-dire que le terme désignant le trouble de la reconnaissance d'objets est appelé agnosie visuelle).

Relations tout/partie :

Mémoire visuelle :

  • mémoriser des formes et des séquences afin de la reconnaitre rapidement plus tard (c'est-à-dire se rappeler des lettres et des séquences de lettres qui forment des mots afin de ne pas avoir à réapprendre les mêmes mots encore et encore).


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