Pourquoi sommes-nous en mesure de voir les objets en mouvement contre les mouvements de fond?

Le mouvement visuel est une source importante d’informations pour séparer les objets de l’arrière-plan.



Une araignée camouflé contre une branche, par exemple, perd immédiatement son invisibilité, une fois qu’elle commence à bouger. Un ami que vous essayez de repérer dans un aéroport bondé terminal est plus distinguable une fois qu’elle commence en agitant ses mains.


Alors que le procédé de séparation d’un objet à partir d’un arrière-plan est apparemment sans effort, les chercheurs ne savent pas comment notre système visuel parvient à rapidement repérer et séparer les objets en mouvement à partir de leurs origines.


Selon une nouvelle étude par des scientifiques de l’Université de Rochester, l’une des raisons les êtres humains sont bons pour discerner de petits objets en mouvement dans le premier plan, c’est que le cerveau devient insensible à la motion dans la plus grande arrière-plan. A l’inverse, lorsque le cerveau d’une personne est plus sensible à l’arrière-plan de mouvement, le négatif est qu’elle sera moins sensible à de petits objets de premier plan. La recherche, publiée dans la revue Nature Communications, pourraient conduire à de nouveaux programmes de formation pour les personnes âgées et les patients souffrant de conditions telles que la schizophrénie, qui a été liée à une plus faible mouvement de ségrégation.


“Le cerveau humain ne peut pas traiter toutes les informations autour de nous,” dit Duje Tadin, un professeur de cerveau et des sciences cognitives à Rochester et le principal auteur de l’étude. “Étant moins sensible à des choses qui sont moins importants rend le cerveau plus rapide et plus efficace afin d’accomplir les tâches plus importantes.”


De prendre la conduite de l’instance. Comme le décor de fond génies, il est impératif qu’un conducteur de voir et d’éviter les voitures, les piétons, et d’autres objets sur la route.


Il y a deux façons de base, le cerveau peut distinguer de tels objets à partir de mouvements de fond. Il peut améliorer les objets en question; ou, il peut supprimer l’arrière-plan, et, par la vertu de cette suppression, d’améliorer les objets. Le second est “l’option plus efficace,” Tadin dit. “Penser en essayant d’avoir une conversation dans une chambre avec de hauts bruit de fond. Il est plus efficace de trouver un moyen de désactiver le bruit qu’il est juste d’essayer de parler plus fort.”


Bien que ces stratégies ne sont pas les seuls que le cerveau utilise pour mettre en surbrillance les objets en mouvement — attention est un autre facteur, par exemple, les recherches antérieures de Tadin de laboratoire de trouvé un lien entre le QI et une capacité à supprimer l’arrière-plan de mouvement. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que dans la santé, les jeunes, une région du cerveau appelée le milieu temporel dans la zone visuelle (MT) est responsable de cette suppression.


Afin de tester la capacité des gens à identifier les objets en mouvement sur un arrière-plan en mouvement, les chercheurs ont montré aux participants à l’étude se déplaçant texturé modèles. Au sein de l’arrière-plan texturé, il y avait un petit motifs objet se déplaçant dans la direction opposée de l’arrière-plan. Les participants ont été invités à signaler l’emplacement ou la forme de petits motifs de l’objet.


Les chercheurs ont constaté que les jeunes adultes ont été mieux de voir les petits objets en mouvement dans le premier plan et le pire en voyant le fond de la motion. Personnes âgées-personnes âgées de 65 ans et au-dessus-ont été le contraire. Ils étaient plus pauvres à voir les petits objets en mouvement parce qu’ils avaient une conscience aiguë de la toile de fond sur laquelle les objets déplacés. Les jeunes adultes ont passé en moyenne de 20 millisecondes pour ramasser les objets en mouvement, et les adultes plus âgés a pris environ 30 millisecondes.


Alors que les deux groupes ont été efficaces à la tâche, en prenant seulement une fraction de seconde pour détecter le mouvement de l’objet par rapport à l’arrière-plan, “de quelques millisecondes pourrait faire une grande différence”, dit Ju Woon Park, un ancien postdoctoral associé dans Tadin de laboratoire et actuellement chercheur associé à l’Université de Washington. “Penser à des choses qui comptent pour votre survie.” Une fraction de seconde peut faire la différence entre frapper ou d’éviter un piéton; ou il pourrait être juste assez de temps à perdre de vue d’un enfant exubérante. Dans le cas du monde animal, cela pourrait signifier la différence entre la vie et la mort.


“Pensez à un animal sauvage, le” Parc dit. “Si elle voit un objet en mouvement, que ce soit le déjeuner pour l’animal ou quelque chose qui pourrait manger que des animaux pour le déjeuner. Les animaux sont vraiment bons dans l’art du camouflage, mais même le meilleur camouflage tire en dehors du mouvement.”


Les chercheurs spéculent que les adultes plus âgés ont une déficience mouvement de ségrégation parce que, comme les gens vieillissent, leur vision change et devient plus bruyant.” Comme un mécanisme d’adaptation, le vieillissement du cerveau pourrait prioriser l’intégration des informations relatives au mouvement en général sur la suppression et la segmentation de fond de premier plan. Les résultats suggèrent également que les personnes avec des troubles psychiatriques, comme la schizophrénie — associé avec les mêmes “bruyant” systèmes visuels — pourraient également connaître le compromis entre intégration et ségrégation.


Bien que la recherche montre que la capacité à détecter des objets en mouvement à l’encontre d’un mouvement de fond diminue avec l’âge, la recherche offre également une bonne nouvelle pour les adultes plus âgés.


“Avec la formation, nous pouvons faire des adultes âgés de plus, comme les jeunes adultes,” Tadin dit.


Les chercheurs ont constaté que les adultes plus âgés pourraient former leur cerveau pour traiter motion plus comme les jeunes adultes, par la pratique de visual segmentation d’objets en mouvement. Les participants plus âgés effectué l’étude de tâche de depuis quatre semaines, avec quatre séances par semaine, et est devenu plus rapide à la tâche, la réduction de l’écart de performance avec leurs homologues plus jeunes. Étonnamment, les chercheurs ont découvert que les anciens participants qui ont suivi une formation n’a en fait pas mieux voir le petit objet en mouvement; leur capacité à voir l’objet a été aussi bon qu’il l’était au début de la formation. Ce qui a changé avec la formation était que les adultes plus âgés sont devenus moins sensibles à l’arrière-plan de mouvement, tout comme les jeunes adultes.


“La plupart du temps, lorsque vous vous entraînez quelque chose dans le cerveau, les choses s’améliorent,” Tadin dit. “C’est un cas où, à la formation, vous obtenez mieux à voir des objets, alors que dans le même temps obtenir le pire en voyant l’arrière-plan. Cela nous a montré que ces deux choses sont vraiment totalement liées, parce que quand nous avons touché l’un, l’autre aussi a changé.”