Voir sans regarder

4 janvier 2010

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4 janvier 2010

LA JOLLA, CA — Tel un projecteur éclairant une scène sombre, l'attention nous rappelle des détails précis de notre environnement tout en nous en occultant d'autres. Une nouvelle étude menée par des chercheurs du Salk Institute for Biological Studies montre que le colliculus supérieur, une structure cérébrale principalement connue pour son rôle dans le contrôle des mouvements des yeux et de la tête, est crucial pour orienter le projecteur de l'esprit.

Leurs conclusions, publiées dans le numéro du 20 décembre 2009 de la revue Nature Neuroscience, apportent de nouvelles perspectives sur le contrôle de l'attention par le cerveau. Ces résultats sont étroitement liés à un trouble neurologique appelé syndrome de négligence, et pourraient également éclairer l'origine d'autres troubles associés à des problèmes d'attention chroniques, comme l'autisme ou le trouble déficitaire de l'attention.

« Notre capacité à survivre dans le monde dépend essentiellement de notre capacité à réagir aux informations pertinentes et à ignorer les autres », explique l'étudiant diplômé et premier auteur Lee Lovejoy, qui a mené l'étude en collaboration avec Richard Krauzlis, Ph. D., professeur associé au laboratoire de neurobiologie systémique de Salk. « Nos travaux montrent que le colliculus supérieur participe à la sélection des éléments auxquels nous réagissons, que ce soit en les observant ou en y réfléchissant. »

Lorsque nous nous concentrons sur des détails spécifiques de notre environnement, nous déplaçons généralement notre regard en même temps que notre attention. « Nous regardons souvent directement les objets auxquels nous prêtons attention, et le colliculus supérieur est un composant majeur des circuits moteurs qui contrôlent l'orientation de nos yeux et leur orientation vers ce que nous voyons ou entendons », explique Krauzlis.

Mais les humains et les autres primates sont particulièrement doués pour observer une chose tout en prêtant attention à une autre. En tant qu'êtres sociaux, ils doivent très souvent traiter des informations visuelles sans se regarder directement, ce qui pourrait être interprété comme une menace. Cela nécessite une capacité à observer discrètement.

On savait que le colliculus supérieur jouait un rôle dans l'orientation du regard et de la tête vers les objets intéressants de l'environnement. Mais on ignorait s'il jouait également un rôle dans l'attention dissimulée.

Dans leur étude actuelle, les chercheurs de Salk se sont spécifiquement interrogés sur la nécessité du colliculus supérieur pour l'attention cachée. Pour cerner son rôle, ils ont conçu une tâche de discrimination de mouvement permettant de distinguer le contrôle du regard de celui de l'attention.

Le colliculus supérieur contient une carte topographique de l'espace visuel qui nous entoure, tout comme les cartes conventionnelles reflètent des zones géographiques. Lovejoy et Krauzlis ont exploité cette propriété pour désactiver temporairement la partie du colliculus supérieur correspondant à la localisation du stimulus sur l'écran d'ordinateur. N'ayant plus conscience de l'information pertinente juste devant eux, les sujets fondaient toutes leurs décisions concernant le mouvement du stimulus sur des informations non pertinentes trouvées ailleurs sur l'écran.

« Le résultat est très similaire à celui observé chez les patients atteints du syndrome de négligence », explique Lovejoy, également étudiant au programme de formation en sciences médicales de l'UC San Diego. « Jusqu'à la moitié des patients victimes d'un AVC aigu de l'hémisphère droit présentent des signes de négligence spatiale, c'est-à-dire une perte de conscience des objets ou des personnes à leur gauche dans l'espace extrapersonnel. »

« Nos résultats montrent que décider ce à quoi prêter attention et ce qu'il faut ignorer ne dépend pas uniquement du néocortex et du thalamus, mais aussi de structures phylogénétiquement plus anciennes du tronc cérébral », explique Krauzlis. « Comprendre comment ces parties, plus récentes et plus anciennes, du circuit interagissent pourrait être crucial pour comprendre les dysfonctionnements des troubles de l'attention. »

Le travail a été financé en partie par la Fondation Simons, l’Institute for Neural Computation et un Aginsky Scholar Award.

À propos du Salk Institute for Biological Studies :

Le Salk Institute for Biological Studies est l'un des principaux instituts de recherche fondamentale au monde. Des professeurs de renommée internationale y explorent des questions fondamentales des sciences de la vie dans un environnement unique, collaboratif et créatif. Axés à la fois sur la découverte et sur l'encadrement des futures générations de chercheurs, les scientifiques du Salk contribuent de manière révolutionnaire à notre compréhension du cancer, du vieillissement, de la maladie d'Alzheimer, du diabète et des maladies infectieuses en étudiant les neurosciences, la génétique, la biologie cellulaire et végétale, et les disciplines connexes.

Les réalisations de ses professeurs ont été récompensées par de nombreuses distinctions, dont des prix Nobel et des adhésions à l'Académie nationale des sciences. Fondé en 1960 par le Dr Jonas Salk, pionnier du vaccin contre la polio, l'Institut est une organisation indépendante à but non lucratif et un monument architectural.