Traitement pré-attentif

Le traitement pré-attentif est l'accumulation subconsciente d'informations provenant de l'environnement. Toutes les informations disponibles sont traitées de manière pré-attentive. Ensuite, le cerveau filtre et traite ce qui est important. Les informations qui ont la plus grande importance (un stimulus qui ressort le plus) ou la pertinence par rapport à ce à quoi une personne pense sont sélectionnées pour une analyse plus approfondie et plus complète par un traitement conscient (attentif). Comprendre comment fonctionne le traitement pré-attentif est utile dans la publicité, dans l'éducation et pour la prédiction des capacités cognitives .

Les raisons pour lesquelles certaines informations passent du traitement pré-attentif au traitement attentif alors que d'autres informations ne le font pas ne sont pas claires. Il est généralement admis que la sélection implique une interaction entre la saillance d'un stimulus et les intentions et/ou les objectifs actuels de la personne. Deux modèles de traitement pré-attentif sont la capture pure et la capture contingente.

Le modèle de « capture pure » se concentre sur la saillance du stimulus. Si certaines propriétés d'un stimulus se démarquent de son arrière-plan, le stimulus a plus de chances d'être sélectionné pour un traitement attentif. On parle parfois de traitement « ascendant », car ce sont les propriétés des stimuli qui affectent la sélection. Étant donné que les éléments qui affectent le traitement préattentif ne sont pas nécessairement corrélés avec ceux qui affectent l'attention, la saillance du stimulus peut être plus importante que les objectifs conscients. Par exemple, le traitement préattentif est ralenti par le manque de sommeil tandis que l'attention, bien que moins focalisée, n'est pas ralentie. De plus, lorsqu'ils recherchent un stimulus visuel particulier parmi une variété de distractions visuelles, les gens ont souvent plus de mal à trouver ce qu'ils recherchent si une ou plusieurs des distractions sont particulièrement saillantes. Par exemple, il est plus facile de localiser un cercle vert vif (qui est saillant) parmi les cercles de distraction s'ils sont tous gris (une couleur fade) que de localiser un cercle vert parmi les cercles de distraction si certains sont rouges (également une couleur saillante). On pense que cela se produit parce que les cercles rouges saillants attirent notre attention loin du cercle vert cible. Cependant, cela est difficile à prouver car lorsqu'on donne une cible (comme le cercle vert) à rechercher dans une expérience en laboratoire, les participants peuvent généraliser la tâche à la recherche de tout ce qui ressort, plutôt que de rechercher uniquement la cible. Si cela se produit, l'objectif conscient devient de trouver tout ce qui ressort, ce qui dirigerait l'attention de la personne vers les cercles de distraction rouges ainsi que vers la cible verte. Cela signifie que l'objectif d'une personne, plutôt que la saillance des stimuli, pourrait être à l'origine du retard dans la capacité à trouver la cible.

Le modèle de « capture contingente » met l'accent sur l'idée que les intentions et/ou les objectifs actuels d'une personne affectent la vitesse et l'efficacité du traitement pré-attentif. Le cerveau dirige l'attention d'un individu vers des stimuli dont les caractéristiques correspondent à ses objectifs. Par conséquent, ces stimuli seront traités plus rapidement au stade pré-attentif et seront plus susceptibles d'être sélectionnés pour un traitement attentif. Étant donné que ce modèle se concentre sur l'importance des processus conscients (plutôt que des propriétés du stimulus lui-même) dans la sélection des informations pour un traitement attentif, il est parfois appelé sélection « descendante ». À l'appui de ce modèle, il a été démontré qu'un stimulus cible peut être localisé plus rapidement s'il est précédé de la présentation d'un stimulus d'amorçage similaire. Par exemple, si l'on montre à un individu la couleur verte et qu'on lui demande ensuite de trouver un cercle vert parmi des distracteurs, l'exposition initiale à la couleur facilitera la recherche du cercle vert. Cela est dû au fait qu'ils pensent déjà à la couleur verte et qu'ils l'imaginent, donc quand elle apparaît à nouveau sous la forme du cercle vert, leur cerveau dirige volontiers son attention vers elle. Cela suggère que le traitement d'un stimulus initial accélère la capacité d'une personne à sélectionner une cible similaire à partir du traitement pré-attentif. Cependant, il se pourrait que la vitesse du traitement pré-attentif elle-même ne soit pas affectée par le premier stimulus, mais plutôt que les personnes soient simplement capables d'abandonner rapidement des stimuli différents, ce qui leur permet de se réengager plus rapidement vers la bonne cible. Cela signifierait que la différence de temps de réaction se produit au niveau de l'attention, après que le traitement pré-attentif et la sélection du stimulus ont déjà eu lieu.

Les informations nécessaires au traitement préattentif sont détectées par les sens. Dans le système visuel, les champs récepteurs situés à l'arrière de l'œil ( rétine ) transfèrent l'image via les axones au thalamus , plus précisément aux noyaux géniculés latéraux . L'image se déplace ensuite vers le cortex visuel primaire et continue d'être traitée par le cortex d'association visuelle . À chaque étape, l'image est traitée avec une complexité croissante. Le traitement préattentif commence par l' image rétinienne ; cette image est agrandie lorsqu'elle passe de la rétine au cortex du cerveau. Les nuances de lumière et d'obscurité sont traitées dans les noyaux géniculés latéraux du thalamus . Les cellules simples et complexes du cerveau traitent les informations de limite et de surface en déchiffrant le contraste, l'orientation et les bords de l'image. Lorsque l'image atteint la fovéa , elle est fortement agrandie, ce qui facilite la reconnaissance des objets. Les images en périphérie sont moins claires mais aident à créer une image complète utilisée pour la perception de la scène.

La segmentation de scène visuelle est un processus pré-attentif où les stimuli sont regroupés en objets spécifiques sur un arrière-plan. Les régions de la figure et de l'arrière-plan d'une image activent différents centres de traitement : les figures utilisent les zones occipitales latérales (qui impliquent le traitement des objets) et l'arrière-plan engage les zones dorso-médiales.

Le traitement pré-attentif visuel utilise un mécanisme de mémoire distinct. Lorsqu'un stimulus est présenté consécutivement, le stimulus est perçu à un rythme plus rapide que si différents stimuli sont présentés consécutivement. La théorie qui sous-tend ce principe est appelée le compte de pondération dimensionnelle (DWA) où chaque fois qu'un stimulus spécifique (c'est-à-dire une couleur) est présenté, il contribue au poids des stimuli. Un plus grand nombre de présentations augmente le poids des stimuli et, par conséquent, diminue par la suite le temps de réaction au stimulus. Le système de pondération dimensionnelle, qui calcule le traitement pré-attentif pour notre système visuel, code le stimulus et dirige ainsi l'attention vers le stimulus ayant le plus de poids.

Le traitement pré-attentif visuel intervient également dans la perception des émotions. Les êtres humains sont des créatures sociales et sont très doués pour critiquer les expressions faciales. Nous avons la capacité de traiter inconsciemment les stimuli émotionnels et d'associer ces stimuli, comme un visage, à une signification.

Le système auditif est également très important dans l'accumulation d'informations pour le traitement pré-attentif. Lorsque le tympan d'une personne est frappé par des ondes sonores entrantes, il vibre. Cela envoie des messages, via le nerf auditif , au cerveau pour un traitement pré-attentif. La capacité de filtrer correctement les informations du traitement pré-attentif au traitement attentif est nécessaire au développement normal des compétences sociales. Pour le traitement pré-attentif acoustique, le cortex temporal était considéré comme le principal site d'activation ; cependant, des preuves récentes ont indiqué l'implication du cortex frontal également. Le cortex frontal est principalement associé au traitement attentionnel, mais il peut également être impliqué dans le traitement pré-attentif de stimuli acoustiques complexes ou saillants. Par exemple, il a été démontré que la détection de légères variations dans des motifs musicaux complexes active le cortex préfrontal ventromédian droit .

Il a été démontré que dans le traitement acoustique pré-attentif, il existe un certain degré de latéralisation . L'hémisphère gauche répond davantage aux informations acoustiques temporelles tandis que l'hémisphère droit répond à la fréquence des informations auditives. [17] De plus, il existe une latéralisation dans la perception de la parole, qui est dominée par l'hémisphère gauche pour le traitement pré-attentif. [

La vision, l'ouïe, l'odorat, le toucher et le goût sont traités ensemble de manière pré-attentive lorsque plusieurs stimuli sensoriels sont présents. Cette intégration multisensorielle augmente l'activité dans le sillon temporal supérieur (STS), le thalamus et le colliculus supérieur . Plus précisément, le processus pré-attentif d'intégration multisensorielle fonctionne conjointement avec l'attention pour activer des régions cérébrales telles que le STS . L'intégration multisensorielle semble donner à une personne l'avantage d'une meilleure compréhension si les stimuli auditifs et visuels sont traités ensemble. Mais il est important de noter que l'intégration multisensorielle est affectée par ce à quoi une personne prête attention et par ses objectifs actuels.

L'entraînement peut entraîner des changements dans l'activité et les structures cérébrales impliquées dans le traitement pré-attentif. Les musiciens professionnels, en particulier, présentent des réponses ERP ( potentiel lié à l'événement ) plus importantes aux déviations des stimuli auditifs et présentent peut-être des différences structurelles liées à leur cerveau ( gyrus de Heschl , corps calleux et faisceaux pyramidaux ). Cette plasticité du traitement pré-attentif a également été démontrée dans la perception. En utilisant des méthodes EEG ( électroencéphalographie ) dans la perception pré-attentive des couleurs, une étude a observé à quel point il était facile pour les bilingues de s'adapter aux constructions linguistiques d'une culture différente. Cela signifie que les processus pré-attentifs ne sont pas câblés en dur mais malléables.

Les déficits dans la transition du traitement pré-attentif au traitement attentif sont associés à des troubles tels que la schizophrénie , la maladie d'Alzheimer et l'autisme . Une fonction anormale du cortex préfrontal chez les personnes atteintes de schizophrénie entraîne l'incapacité d'utiliser le traitement pré-attentif pour reconnaître les stimuli auditifs familiers comme non menaçants. Les personnes atteintes de schizophrénie avec des symptômes positifs ont une plus grande capacité à traiter de manière pré-attentive les odeurs émotionnellement négatives. Cette capacité accrue à distinguer les odeurs semble être impliquée dans leur hypersensibilité aux situations menaçantes. On pense généralement que la maladie d'Alzheimer affecte le fonctionnement cérébral de haut niveau (comme la mémoire) mais peut également avoir des impacts négatifs sur le traitement pré-attentif visuel. Certaines des difficultés d'interaction sociale observées chez les personnes autistes peuvent être dues à une altération de la filtration des informations auditives pré-attentives. Par exemple, ils ont souvent du mal à suivre une conversation car ils ne peuvent pas distinguer les parties importantes et sont facilement distraits par d’autres sons.