Bases cérébrales de la catégorisation visuelle rapide : études chronométriques et fonctionnelles

Apres un rapide rappel des principaux resultats de la psychologie et des neurosciences de la vision, illustres par le schema de Kosslyn, le parcours de six modeles computationnels de reconnaissance nous amene a discuter des principales alternatives elaborees pour decrire le traitement visuel – generalement compris comme complexe et recurrent. Le temps requis par ce traitement apparait comme un critere crucial de decision sur son fonctionnement et d'affinement de notre comprehension. Nous constatons que les donnees d'electrophysiologie disponibles ne permettent pas de disposer clairement de ce critere. Nous mettons alors en oeuvre une tâche experimentale visant a mesurer le temps necessaire au systeme visuel humain pour analyser des scenes naturelles contenant ou non un animal. Les resultats montrent que ce traitement peut etre extremement rapide, d'une duree inferieure a 150ms. Cette premiere mesure est completee par quatre experiences visant a mieux cerner cette contrainte temporelle, en variant les positions des images, leurs couleurs et la tâche. Cette vitesse du traitement visuel des scenes naturelles se montre particuliere-ment robuste et constante : lors de presentations par hemichamps parafoveaux, lorsque l'attention n'est pas focalisee sur le lieu d'apparition du stimulus, et en l'absence de couleur comme indice de recon-naissance. Les resultats attenants montrent aussi que les categorisations d'images contenant des formes simples et la detection de la presence de couleurs ne sont pas plus rapides. La categorisation "animal" semble d'autant plus resulter d'un mecanisme automatique que sa trace electrophysiologique est encore presente lorsqu'une autre tâche occupe les sujets. Les bases cerebrales de la tâche ont ete recherchees a l'aide de modeles dipolaires ainsi qu'avec la creation d'un protocole evenementiel d'imagerie cerebrale RMN analogue a celui mis en oeuvre en electrophysiologie. Nous montrons que cette tâche de categorisation implique de maniere differentiee les aires visuelles extrastriees 19 et 31, le gyrus fusiforme et les cortex cingulaires posterieurs. Dans les aires visuelles, un effet de suppression d'activite neuronale lie a la presence d'une cible semble mettre en evidence le mecanisme de competition postulee dans certains modeles. Ces resultats plaident en faveur de mecanismes directs et rapides de la reconnaissance visuelle : traitement essentiellement ascendants (sans boucles) sans recentrage des stimuli lateralises ; l'attention focalisee, la couleur et une forte acuite ne sont pas necessaires a la reconnaissance d'objets dans des scenes complexes. La reconnaissance visuelle postulee comme mecanisme necessitant des traitements recurrents et des representations complexes semble ainsi ceder la place a de simples detections paralleles de traits visuels, en eux-memes suffisants a la representation mentale des scenes. Dans ce cadre, la decision visuelle - le stimulus present est adequat a la tâche prevue – pourrait etre l'extraction de ces representations au moyen de l'inhibition des assemblees neuronales non selectionnees.