Axe 1 : Perception, Mouvement

Les informations visuelles étant prépondérantes dans nos interactions avec le monde extérieur, les déplacements du regard qui conditionnent cette prise d’information sont un sujet d’étude majeur pour la compréhension de la cognition humaine. Les saccades oculaires sont des mouvements rapides des yeux qui permettent de percevoir une scène visuelle avec une haute résolution spatiale. Cet axe de recherche explore les déterminants du guidage de ces mouvements oculaires, chez la personne neurotypique ou dans un contexte clinique, ainsi que les interactions entre ces mouvements et la perception. Les mécanismes des différents apprentissages mis en jeu pour réguler la précision des déplacements du regard sont également étudiés.

Principaux chercheurs impliqués dans l’axe 1 au VAC :

Nadia Alahyane, Karine Doré-Mazars, Alain Guillaume, Christelle Lemoine-Lardennois, Louisa Lavergne, Céline Paeye
Agathe Legrand,  Jérôme Tagu

Financements :

ANR ; APR CNES ; BRIO Université Paris Cité ; convention CIFRE avec un établissement public de santé (Hôpitaux Paris Est Val-de-Marne) ; Contrats Doctoraux ED2613CH et CIFRE

Projets de recherche

Facteurs guidant les saccades oculaires et l’exploration visuelle

Il n’est pas possible de traiter tous les stimuli de notre riche environnement. Comment sont sélectionnés les cibles visuelles ou les endroits où diriger nos yeux ? Des études examinent comment la distribution de la valeur informationnelle (valeur épistémique) des différentes zones de la scène visuelle et l’apprentissage de ces distributions guident les décisions saccadiques, par une approche comportementale et de modélisation. Une autre série d’études s’intéresse plus spécifiquement à l’exploration visuelle de scènes plus ou moins complexes (e.g., pages web, ensemble de stimuli géométriques). L’exploration visuelle met en jeu un mode ambient et un mode focal caractérisés par des dynamiques temporelles et de patterns oculomoteurs différents. Les travaux réalisés visent à préciser comment ces deux modes d’exploration sont modulés par les propriétés visuelles de la scène, la nature de la tâche (e.g., exploration libre, recherche de cibles) et les caractéristiques de l’observateur (e.g., personnalité), en utilisant une approche comportementale et électro-encéphalographique (EEG).

Influence des saccades oculaires sur le traitement des informations sensorielles

Un autre champ de recherche concerne cette fois l’influence de l’action sur la perception. Des travaux visent à déterminer comment les saccades, mais aussi l’attention visuo-spatiale, modulent la perception de la taille d’objets visuels, la perception de stimuli auditifs (Emergence AcSon), et la cognition numérique.

Plasticité du système oculomoteur

La perception optimale de notre environnement repose sur des processus de plasticité sensori-motrice qui contrôlent en permanence les performances des saccades. C’est ce que l’on appelle l’adaptation saccadique. Ces processus permettent notamment d’ajuster la précision de visée des saccades lorsqu’elle devient incorrecte. Les travaux développés tentent de mieux comprendre comment opère ce contrôle adaptatif en utilisant des paradigmes dits « gaze contingent », où la cible visée par la saccade est systématiquement déplacée à un autre endroit pendant l’exécution du mouvement. Le projet ANR AdRenf étudie si l’adaptation saccadique peut être reliée, au moins partiellement, à un autre type d’apprentissage : l’apprentissage par renforcement. Un autre type d’études cherche à évaluer si, comme les stimuli visuels associés à une valeur affective (récompense, stimuli sociaux), la valeur informationnelle des stimuli, sans connotation affective, peut aussi influencer les processus d’adaptation saccadique. D’autres recherches s’intéressent à savoir dans quelle mesure une adaptation saccadique induite dans un contexte donné peut généraliser à d’autres situations (e.g., autres scènes visuelles ou tâches).

Contrôle oculomoteur dans une perspective lifespan

Les saccades oculaires s’étendent sur une large gamme, des plus réactives (automatiques) aux plus volontaires, et sont sous-tendues par des mécanismes cérébraux partiellement séparés. Une série de travaux cherche à explorer la trajectoire développementale du contrôle oculomoteur chez l’enfant neurotypique et l’enfant présentant un trouble du neurodéveloppement, en examinant de surcroît le lien avec les performances dans différentes tâches cognitives (e.g., lecture, recherche visuelle, exploration libre). Le projet ANR APPSAC s’intéresse spécifiquement aux performances des saccades volontaires chez les enfants d’âge pré-scolaire. D’autres recherches examinent si l’adaptation saccadique met en jeu les mêmes mécanismes tout au long de la vie.

Saccades et applications

Les travaux amènent également à des recherches appliquées, avec des perspectives d’amélioration de la santé et du bien-être. Des études explorent dans quelle mesure les saccades oculaires peuvent améliorer des performances cognitives telles que l’attention visuo-spatiale ou la mémoire, ou les performances de lecture. Par exemple, des recherches visent à investiguer si l’adaptation saccadique peut être utilisée dans la remédiation de certains troubles visuo-spatiaux, comme la négligence spatiale unilatérale, ou comme outil de repérage de troubles neurodéveloppementaux.