Thèse en cours Pauline ROSSEL

Résumé du projet de thèse: La plupart des modèles actuels de la perception visuelle s’accordent sur l’idée que la vision est un processus éminemment proactif. En ce sens, percevoir consisterait à faire correspondre en permanence les caractéristiques d’un stimulus visuel (e.g., deux points lumineux sur une route brumeuse) à des attentes ou prédictions sur celui-ci, élaborées sur la base des expériences antérieures et des régularités apprises dans l’environnement (e.g., forte probabilité qu’il s’agisse des phares d’une voiture en approche). Cette dimension proactive de la perception visuelle permettrait ainsi de faciliter le traitement de stimuli fréquemment rencontrés. En effet, plusieurs travaux ont montré qu’un stimulus prédit ou attendu (e.g., un footballeur sur un terrain de foot) était catégorisé plus rapidement qu’un stimulus non attendu ou non conforme aux prédictions (e.g., un footballeur dans une cuisine). De plus, ces mécanismes proactifs seraient particulièrement utiles pour permettre la reconnaissance dans le cas fréquent où un stimulus visuel est bruité ou ambigu et où une analyse basée uniquement sur ce stimulus serait coûteuse voire inefficace (e.g., dans l’exemple proposé plus haut, l’analyse des points lumineux dans la brume ne permettrait pas de reconnaître le stimulus comme une voiture sans recours à des connaissances a priori). Au niveau neurobiologique, ce « traitement prédictif » se traduirait à différents niveaux de la hiérarchie du traitement cérébral par un échange permanent entre des signaux de prédiction (i.e., les caractéristiques prédites du stimulus visuel) et d’erreur de prédiction (i.e., véhiculant les caractéristiques non-prédites du stimulus permettant d’actualiser les prédictions), dont le poids relatif varierait en fonction des contraintes visuelles (e.g., plus de poids accordé aux signaux de prédiction lorsque le stimulus est bruité vs. plus de poids accordé aux signaux d’erreur de prédiction lorsque celui-ci est non ambigu et non conforme aux prédictions). Cependant, la façon dont les connaissances a priori modulent le traitement de l’information et influencent la perception visuelle reste débattue. Certains auteurs proposent, par exemple, que les signaux de prédiction permettent de faciliter le traitement des caractéristiques visuelles qui coïncident avec ces prédictions en affinant la réponse des neurones répondant à ces caractéristiques, et ces caractéristiques seraient alors perçues plus nettement. D’autres auteurs proposent à l’inverse qu’un stimulus non conforme aux prédictions entraîne un signal d’erreur de prédiction, et donc une activité plus important(e) au sein de populations de neurones répondant aux caractéristiques non prédites, qui seraient alors amplifiées perceptivement. Il est par ailleurs possible que ces deux mécanismes coexistent. Plusieurs résultats expérimentaux vont dans le sens de ces deux hypothèses, mais celles-ci n’ont pour l’instant jamais été testées systématiquement.
L’objectif de cette thèse est donc de préciser les mécanismes par lesquels les connaissances a priori, ou prédictions, influencent la perception visuelle. Nous utiliserons des tâches de jugement perceptif portant sur différentes caractéristiques de stimuli visuels (e.g., netteté, contraste, luminance…) afin d’évaluer comment ces jugements peuvent être influencés par la disponibilité et/ou la validité des connaissances a priori. Nous mènerons tout d’abord des études comportementales auprès de sujets sains comprenant des mesures oculométriques afin d’examiner l’influence des processus prédictifs sur l’attention portée dans le champ visuel (e.g., est-ce qu’un stimulus non prédit attire plus l’attention visuelle qu’un stimulus attendu?). Nous mènerons ensuite des études en électroencéphalographie (EEG) afin de préciser le décours temporel de ces mécanismes au niveau cérébral.

Encadrantes :
- Directeur de thèse : Carole PEYRIN -  carole.peyrinuniv-grenoble-alpes.fr (carole[dot]peyrin[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
- Co-encadrant : Louise KAUFFMANN - louise.kauffmanngmail.com (louise[dot]kauffmann[at]gmail[dot]com)

Mots-clés : électroencéphalographie,codage prédictif,perception visuelle

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie