Thématiques de recherche

La vision n’est pas un simple traitement de l’image rétinienne (entrées sensorielles visuelles), mais dépend fortement des objectifs et des actions. En effet, les humains sont actifs dans la vision. Par exemple, nous déplaçons activement et rapidement nos yeux pour amener différentes parties du champ visuel dans la fovéa (la région centrale de la rétine qui assure la plus grande acuité visuelle), probablement pour nous assurer de disposer des meilleures informations pour atteindre nos objectifs. Cependant, les mouvements oculaires, ou saccades, perturbent considérablement la vision, ce qui rend la coordination entre les processus sensoriels et moteurs essentielle à la vision active. De plus, le cerveau génère en permanence des prédictions, dérivées de modèles internes, pour anticiper les événements perceptifs, émotionnels et socio-émotionnels. L’objectif principal de l’équipe VisEmo est de comprendre les interactions entre les informations sensorielles, la vision active et la vision proactive pour faire face aux événements perceptifs et émotionnels, et ce par la biais de la modélisation bio-inspirée et de mesures comportementales, physiologiques et neurophysiologiques sur le sujet sain et pathologique.

Nos thématiques de recherche se regroupent en trois axes principaux.

Axe 1 : Les entrées sensorielles visuelles

Nous développons des modèles de la perception visuelle en nous inspirant de la biologie des neurones de la rétine. Par exemple, nous proposons un modèle de la perception des couleurs en nous inspirant de la mosaïque des cônes de la rétine et leurs traitements non linéaires et adaptatifs. Nos algorithmes améliorent significativement le traitement de la couleur d’images numériques. Nous appliquons ainsi nos modèles aux caméras numériques et aux systèmes de vision industrielle.

 

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Axe 2 : La vision active et les mouvements oculaires

Nous étudions le rôle des mouvements oculaires dans des processus perceptuels, moteurs, ou cognitifs en utilisant des paradigmes de psychologie expérimentale avec des stimuli contrôlés mais néanmoins écologiques (tels que des visages et des scènes visuelles). Nous utilisons également ces mesures oculométriques en tant que biomarqueurs de troubles cognitifs dans diverses pathologies ophtalmologiques (DMLA, glaucome), neurodégénératives (Parkinson, Alzheimer) et psychiatriques (troubles bipolaires)

 

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Axe 3 : La vision proactive et l’expérience émotionnelle

Nous développons un modèle neurobiologique de la reconnaissance visuelle. Ce modèle est prédictif, c’est-à-dire qu’il repose sur l’hypothèse que notre cerveau interprète le monde extérieur selon un modèle pré-existant qu’il met à jour continuellement selon les informations notamment visuelles et émotionnelles qu’il reçoit. Nous nous inspirons de ce modèle pour produire des intelligences artificielles (réseaux de neurones) plus efficaces.

 

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Axe 4 : Conscience perceptuelle et métacognition

Nous cherchons à identifier les mécanismes électrophysiologiques qui donnent lieu à l’expérience phénoménale associée au traitement d’une information perceptuelle, autrement dit ce que cela fait de percevoir un objet consciemment. Nous étudions également la capacité du cerveau à s’observer lui-même, ce qui nous donne la faculté dite métacognitive d’évaluer et de contrôler nos propres états mentaux. Notre hypothèse et que conscience et métacognition dépendent d’un mécanisme d’accumulation d’évidence.
 

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Retombées sociétales et économiques

Une grande partie de nos recherches ont des applications cliniques, principalement dans le domaine du diagnostic et de la remédiation, mais aussi des applications industrielles, notamment avec le développement de nouveaux algorithmes permettant d’accroître la qualité des images des caméras numériques.

 

Membres de l'équipe

Mis à jour le 6 juillet 2022