23/10 Processus attentionels Cours 2

Chapitre 1: Fonctions et caractéristiques de l'attention Qu'est ce que l'attention? - Selon William James (1890): " Tout le monde sait ce qu'est l'attention. C'est quand l'esprit prend possession, sous une forme claire et active, d'un objet ou d'une pensée parmi plusieurs qui sont présent(e)s au même moment. La focalisation, la concentration et la conscience en sont l'essence. Elle implique le retrait de certaines choses pour mieux traiter d'autres choses." Sans le savoir James a définit l'attention sélective. - Cependant, selon Pashler (1998): "no one knows what attention is" - Variable psychologique inférée à partir: * des modifications des performances perceptive, mnésique.. Et des comportements * de L'expérience subjective

- L'attention est une fonction cognitive majeure qui intervient dans la régulation des comportements et de la vie mentale.

Les fonctions de l'attention

- Facilite la détection et la perception d'un stimulus - Facilite l'organisation de la pensée - Facilite les performances de la mémoire - Recrute les traitements pertinents - Préparation et gestion de l'action - Gestion des capacités limitées de la cognition (énergie)

Caractère multidimensionnel de l'attention

- L'attention n'est pas une fonction unitaire ( porte encore à débat) mais c'est plutôt les processus attentionels. - => Caractère Multidimensionnel de l'attention (Posner & Boies 1971; Posner & Peterson, 1990; Van Zomeren & Brouwer, 1994) Quelles sont les caractéristiques de l'attention? Canal d'entrée : Attention auditive (quoi?, Ou?) Attention visuelle (spatiale vs centrée sur l'objet) ... Direction : processus ascendants vs descendants Processus ascendant : Cela vient d'une entrée (down-top)

Processus descendant : Cela part d'une réflexion . (Top-down) Champ (détection large vs attention sélective) Types d'attention : sélective et divisée Durée: brève vs soutenue Types de contrôle: automatiques vs contrôlés Effet cognitifs: Facilitation vs inhibition Coût cognitif : effort, charge mentale, ressources. Classification : " Composantes et types d'attention" (Van Zomeren et Brouwer, 1994)

Chapitre 2 : L'attention sélective

- L'attention sélective sélectionne les informations pertinentes parmi les stimuli disponibles en filtrant (inhibant) les informations non pertinentes. - Le cerveau a une capacité limitée de traitements. Fonctions de l'attention sélective: - économiser des traitements cognitifs - réduire la charge sur les systèmes conitifs L'information sélectionnée est en rapport avec les buts et les attentes de l'individu. Distinction entre modèles de: - L'attention sélective auditive - L'attention sélective visuelle

Modèles de l'attention sélective auditive - Les informations auditives sont-elles sélectionnées par un filtre attentionnel ? - Quel est la nature de ce filtre? - A quelle étape des traitements des informations auditives ce filtre agit-il?

Le phénomène de "Cocktail party" Collin Cherry (1953): Le problème de la "cocktail party". Il s'est posé une seule question lors de ses fêtes : Comment pouvons-nous suivre une seule conversation au milieu d'autres? Pour Cherry (1953). Cette habileté implique d'utiliser les particularités physiques de la voix du locuteur: - l'intensité - son sexe - sa localisation spatiale. Preuve:(xp de cherry) Il a présenté 2 messages avec la même voix à chaque oreille d'un individu, les deux messages ayant une signification différentes => difficulté à distinguer sur la base de significations différente. Donc il a inventé une Tâche de filature ("Shadowing") - Un message auditif est diffusé et écouté ("filé") par une oreille - Un second message auditif est diffusé (non écouté) à l'autre oreille. Il interprète donc que : le système cognitif n'est pas capable de traiter les deux messages différents dans les deux oreilles (messages diffusés simultanément avec un casque) , il y a sélection vu qu'il y a qu'une oreille qui file le message et l'autre non. Les auditeurs ne remarquent même

pas par exemple que le 2ème message (qu'ils n'ont pas entendu) est en langue étrangère ou est un message inversé. En revanche, les changements physiques du message (par exemple, un changement de ton) sont très souvent détectés. Conclusion de Cherry: Par exemple, la mémorisation de mots non filés (entendus, mais non écoutés) est très faible. Cette mémorisation reste très faible, même lorsque chaque mot a été présenté 35 fois à l'oreille non filé de l'individu et le sujet ne s'en est même pas rendu compte. Les informations auditives non filés (sans attention) ne reçoivent aucun traitement. A savoir: Il n y a pas d'oreille prédéfini qui va filé et une autre qui va non filé, cela est contextuelle.

Broadbent (1958) Expérience avec des chiffres à rapporter

Broadbent a proposé la tâche de mémoire "dichotique" suivante: On ne donne pas de consignes de filature dans cette xp.

- 3 chiffres sont diffusés l'un après l'autre dans une oreille - Alors qu'en même temps, 3 autres chiffres sont diffusés l'un après l'autre dans l'autre oreille. Résultats: - La plupart des participants choisissent de rappeler les chiffres entendus oreille par oreille plutôt que paire de chiffres par paire de chiffre. Par exemple: - si 4/9/6 est présenté à une oreille et 8/5/2 est diffusé à l'autre oreille. - Le rappel sera 496 puis 852 mais non pas 48 , 95, 62. Même Expérience "split-scan" seulement ici ce sont des lettres à mémoriser (Broadbent) Condition 1: Rapporter les lettres librement: 65 % des lettres sont rapportés oreille par oreille Condition 2: Rapporter les paires de lettre dans l'ordre de présentation de chaque paire d'oreille: 20%

Selon Broadbent (1958): - Deux stimulis présentés en même temps accèdent en parallèle dans un "buffer sensoriel"

- Un seul des stimuli est autorisée à traverser un filtre - Le filtre permet d'éviter la surchage du traitement à

capacité limitée.

Filtre sélectif : - Identifie le message suivie, filé à partir de ses caractéristiques physiques - seul le message "filé" passe à une nouvelle étape de traitement.

=> Critiques de la théorie de Broadbent

Lachter: - Influence de la signification

- Sujets "filent" les messages diffusés à l'oreille gauche : Dear, 7, Jane - Message diffusés à l'oreille droite: 9, Aunt, 6 Résultat : les sujets rapportent "Dear, Aunt , Jane" Ceci a donc amené a critiqué la théorie de Broadbent ; car il ne tient pas compte de résultats contradictoires, alors qu'ici on observe que le sujet a rapporté des mots des deux oreilles qui avait une signification mis ensemble. Critique des chiffres de broadbent (insensé pour les sujets). Broadbent a modifié son modèle en reprenant l'hypothèse de Lacther et al. (2004) qui font l'hypothèse d'une "glissement d'attention" ("Slippage") vers le message non filé. Treisman: " Le filtre attentionnel peut avoir une fuite" (explication du traitement des significations)

Expérience de Treisman (1960)

Tâche de filature => quelques mot rapportés sur le canal non- survéillé: - Lorsque ces mots sont hautement probables - Phénomène observé sur 6% des essais. Treisman a considéré que le filtre réduit ou atténue l'analyse de l'info non surveillée.

Résultats: - Les sujets basculent vers les parties de messages qui complètent la signification de la phrase. - Les éléments sémantiques du message non filé (non attentif) font l'objet d'une certaine analyse.

Evaluation de la théorie de Treisman (1960,1964) Le localisation du goulot d'étranglement (bouteille de filtration) est plus fexible qu'avec Broadbent , c'est donc un modèle intermédiaire. Sélection des informations est encore précoce, mais le filtre fuit : - L'information non surveillée arrive plus faiblement que l'information filée - La sélection du message se ferait au niveau du processus d'analyse sémantique => effet top-down (descendant) - Contrairement à la théorie de Broadbent, la théorie de Treisman rend compte du traitement partiel des informations non surveillées.

Théorie de Deutsch et Deutsch (1963)

- Rupture par rapport aux modèles précédents: *Une sélection tardive *Le goulot d'étranglement des traitements est tardif (proche du système de réponse) - Tous les stimuli entrant sont complètement analysés - La sélection s'effectue après l'analyse des caractéristiques physiques et sémantiques des messages - Une seule réponse peut être faite.

Modèle De Deutsch: sans filtre

Expérience sur les processus d'apprentissage implicite

(Corteen & Wood, 1976) * Conditionnement du sujet a avoir peur lors de la diffusion de certains mots particuliers (petit choc électrique) * Nom de ville : ex: Amsterdam associé au stimulus électrique. * Tâche de filature : présentation de ce mot sur le canal non filé. * Mesure la R.E.D (Réponse Electro-Dermale) * Toute les informations sont traitées sémantiquement même si elles n'atteignent pas la conscience (processus de mémoire implicite = inconsciente) Résultats contradictoires entre toutes ses expériences.

Expérience neurophysiologique de Coch, Sanders et Neville (2004)

*Tâche dichotique: Détecter des sondes de ciblres présentées dans le message surveillé ou dans le message non surveillé. *Les potentiels évoqués (PE) sont enregistrés (pour comprendre voir livre de neuro) * Message > Sonde > 100 millisecondes après : PE du message surveillé > PE du message non surveillé Donc tous n'est pas traité neurophysiologiquement de manière égal, ce sont donc des résultats contraires à la théorie de Deutsch, puisque Deutsch pensait qu'il n'y avait aucune différence entre l'amplitude du potentiel des ondes.

Modèle de la pertinence de Norman (1968)

* Pour Norman, il n'y a pas de filtre * L'attention est déterminée par : - L'activation sensorielle (niveau sonore, distinctivité de la voix...) - La pertinence et importance de l'information L'attention est flexible:

- précoce ou tardive - permanente ou temporaire c'est donc une espèce de mouvance de processus cognitif (filtre mais pas fixe)

Résumé du Cours numéro 1

Caractéristiques et types d'attention Processus attentionnels: * fonction cognitive majeure qui intervient dans la régulation des comportements et de la vie mentale. Variable psychologique inférée: * modifications des performances perceptive, mnésique... et des comportements * expérience subjective Composantes de l'attention: * intensité, * sélectivité * contrôle Types d'attention : * alerte, vigilance et attention soutenue, * Attention sélective, attention partagée ou divisée.

L'attention sélective auditive

* Traitement réduit des stimuli "non surveillés", - Possibilité de traiter les caractéristiques physiques et les significations... * Flexibilité attentionnelle (précoce ou tardive; permanente ou temporaire...) * Problèmes concernant l'expérimentation : - Difficulté de contrôler avec précision le commencement et la fin du stimumlus auditif, contrairement aux stimuli visuels..

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Cours n2 : Chapitre 3: L'attention sélective visuelle

Au cours des 30 ans passés => plus d'études sur l'attention visuelle que sur l'attention auditive.

La vision est la modalité sensorielle la plus importante (d'un point de vue neurologique il y à plus de cortex consacré à la vision) Les temps de présentation des stimulus visuels sont plus faciles ) contrôler avec précision. Exploration d'une plus large gamme de problèmes théoriques sur les processus attentionnels avec la modalité visuelle. Quels sont les systèmes impliqués dans l'attention sélective visuelle ? est ce qu'il y a un seul système d'attention sélective visuelle ? Selon Posner (1980, cognitiviste) : Il y aurait 2 systèmes attentionnels. Selon Corbetta & Shulman (2002, Neurologistes): confirmation de la théorie de Postner.

Expérience de Posner : Il étudie les déplacement de l'attention implicite (covert attention) qui se distingue de l'attention explicite (over attention. Il présente une cible lumineuse soit à droite, soit à gauche du champ visuel, mais le sujet ne doit pas regarder doit fixer son regard au milieu. Le participant doit répondre le plus rapidement possible à l'apparition de la cibler lumineuse (présentés à gauche ou à droite, Sans déplacer les yeux: fixation occulaire centrale)

Un indice visuel est présenté, juste avant la présentation de la cible lumineuse : - Soit une position centrale : une flèche vers la gauche ou vers la droite > attention endogène - Soit en position périphérique: brève surbrillance d'un carré situé à gauche ou à droite du point de fixation > attention exogène Indices visio-spatiaux: Valide : quand l'indice est en accord avec la projection de la cible lumineuse Invalide : indique une fausse location de la future cible Présentation neutre: Pas de signal lumineux qui avertit le sujet du côté de l'apparition de la cible

Explication de ce qu'est l'attention endogène.

Résultats généraux:

Résultats de l'attention exogène:

Pour résumer :

Selon Posner il y a 2 systèmes visuels distincts de sélection attentionnels: Un système endogène: *ce système est contrôlé par les intentions de l'individu et ses attentes et est impliqué lorsque des indices centraux sont présentés. Un systèmes exogène: Ce système déplace automatiquement l'attention > impliqué dans les indice périphériques sont présentés. Des indices ou des stimuli qui sont saillants ou différents d'autres stimulis (par la couleur, par le mouvement.. exemple girophare des pompiers) > grande probabilité d'attirer l'attention

Corbetta & Shulman (2002) : Confirmation neurophysiologique de 2 systèmes attentionnels

* Système attentionnel descendant "dirigé par le but" = Goal-directed (top-down attentional system) : SYSTEME ENDOGENE. Au niveau neurologique il s'agit de l'activation du réseau dorsal fronto-pariétal. * Système attentionnel ascendant "dirigé par le stimulus" = Stimulus-drivent (bottom-up system) SYSTEME EXOGENE

Quelle est l'étendue et la répartition du champ attentionnel visio-spatial ?

*Modèle de l'attention comme un faisceau lumineux (Posner, 1980)

*Modèle de l'attention comme une lentille zoom (Laberge, 1983; Eriken et Yeh, 1985)

Expérience de Laberge (1983) sur le zoom attentionnel

* Présentation d'un mot de 5 lettres, suivi d'une sonde (lettre) Cette sonde apparaît dans la position spatiale de l'une des cinq lettres du mot. * La tâche consiste à détecter la sonde => mesures des T.R Condition 1: l'attention du participant est attirée sur la lettre du milieu du mot de cinq lettres (en leur demandant de classer cette lettre) => fin pinceau attentionnel = zoom étroit

Condition 2: L'attention du participant concerne le mot entier => large faisceau attentionnel = zoom large

*Modèle de l'attention partagée comme des faisceaux multiples (Awh et pashler, 2000)

Conclusions de l'expérience de Awh & Pashler (2000) Pour la condition "proche": - Le graphique montre une réduction de 60% dans l'exactitude de la détection de cibles, ce qui indique que le champs attentionnel peut se partager. Pour la condition "lointaine":

- Le graphique montre une réduction de 80% dans l'exactitude de la détection de cibles, ce qui indique qu'il y a un effet "zoom" de l'attention.

Résumé Cours N°2

Existence d'un système endogène et d'un système exogène de l'attention sélective visuelle (Critique: ces 2 systèmes attentionnels sont impliqués ensemble dans les performances de nombreuses tâches.) Caractéristiques de l'attention sélective visuelle Faisceau attentionnel: - Zoom dynamique en fonction de la tâche : faisceau large ou étroit - Possibilité d'une attention partagée

13/11 Qu'est ce qui est sélectionné par l'attention sélective?

* Les expériences montrent que l'attention sélective visuelle concerne : - Soit un objet

- Soit une portion de l'espace

L'attention focalisée sur un objet

* L'attention visuelle semble souvent dirigée vers les objets plutôt que vers une région particulière de l'espace. * Neisser et Becklen (1975) ont surimposé 2 scènes se déplaçant l'une sur l'autre (du haut vers le bas): Consigne: Suivre avec l'attention une des 2 scènes Résultats: Les participants ont pu facilement suivre avec l'attention la scène sélectionnée et ignorer l'autre scène. Ces premiers résultats suggèrent que les objets constituent le principal foyer de l'attention.

Expérience de Egly, Driver, and Rafal (1994) Tâche: - Présentations d'un indice visuo-spatial, suivi par un stimulus cible. - Détecter le plus rapidement possible le stimulus cible. Indices: Valides (même localisation que cible) Non valides (localisation différente de la cible; cet indice pouvait être sur le même objet ou sur un objet différent.

Résultats: * Détection de la cible plus lente pour les indices non valides que pour les essais valides. * Indices non valides: détection de la cible plus lente lorsque l'indice est localisé sur un objet différent que lorsqu'il est localisé sur le même objet. * => L'attention est partiellement dirigée vers l'objet.

O'Craven, Downing, and Kanwisher (1999) - Présentation de 2 stimuli (1 visage et 1 maison) se recouvrant avec un de ces deux stimuli se déplaçant légèrement. - Le participant doit surveiller:

* soit la direction du mouvement du stimumlus * soit le stimulus stationnaire. Deux hypothèses: * Si l'attention est dirigée sur la localisation spatiale => surveillance des deux stimuli (car présentés au même endroit) * Si l'attention est dirigée sur les objets => traitement du stimulus surveillé plus complet que celui du stimulus non surveillé.

Résultats: - Plus d'activation (IRMf) dans l'aire fusiforme des visages lorsque le stimulus visage est surveillé que lorsqu'ils n'est pas surveillé. - Plus d'activation (IRMf) dans l'aire parahippocampique lorsque le stimulus maison est surveillé que lorsqu'ils n'est pas surveillé. => L'attention plus orientée vers l'objet que vers la localisation.

L'attention focalisée sur la localisation spatiale (Downing, Liu & Kanwisher, 2001)

Dans un premier temps: - Présentation de 2 ovales (horizontal vs vertical) de couleurs différentes (rouges/vert), situé à gauche et à droite d'un point de fixation. - Tâche attentionnelle => faire attention à l'orientation de l'ovale rouge ou vert lorsqu'il est présenté Dans un deuxième temps: - D'une façon non imprévisibles un visage et une maison (pas de consigne de porter attention) sont suriposés au même endroit que l'ovale surveillé et que l'ovale non surveillé. => IRMf Résultats: Activation cérébrale (IRMf): Plus importante avec le stimulus (visage ou maison) surimposé à l'emplacement attendu de l'ovale vs le stimulus surimposé à la localisation non attendue de l'ovale. Dans cette tâche, l'attention est plus orientée sur la localisation spatiale que sur l'objet.

L'inhibition de retour (Posner & Cohen, 1984)

* L'inhibition de retour correspond à une réduction de la probabilité que l'attention visuelle retourne sur une localisation ou sur un objet qui vient juste d'être surveillé. * L'inhibition de retour réduit la possiblité de répéter immédiatement l'exploration du même lieu ou du même objet. Biais cognitif favorisant l'attention sur: - Une nouvelle localisation (biais adaptatif) ou sur un nouvel objet (a) Tâche expérimentale d'attention exogène de Posner: Indice + Cible + Réponse SOA (stimulus onset asynchrony) => durée variable entre l'indice et la cible. (0 à 500 ms) Répondre aussi rapidement que possible lorsque la cible est détectée.

(b) Résultats: SOA < 250 ms : Cibles avec localisations indicées sont plus rapidement détectées que les cibles avec localisations non indicées. SOA > 300 ms: Cibles avec localisation indicées sont moins rapidement détectées que les cibles avec localisations non indicées => inhibition de retour

Résumé

* L'attention visuelle peut-être dirigée, avec flexibilité, sur les objets ou sur les localisations. * L'inhibition de retour correspond à une réduction de la probabilité que l'attention visuelle retourne sur une localisation ou sur un objet qui vient juste d'être surveillé * Tout amène à penser que les buts ou les attentes de l'individu déterminent si l'attention visuelle doit être focalisée sur l'objet ou sur la localisation...

Les troubles de l'attention visuelle Les études de cas individuels de lésion du cerveau peuvent contribuer à mieux connaître les processus attentionnels. Deux troubles de l'attention visuelle: * la négligence * l'extinction L'héminégligence : absence d'attention aux stimuli visuels présentés dans la partie de l'espace contralatérale à la lésion du cerveau. Majorité des cas: lésion de l'hémisphère droit => faible attention du côté gauche du champ visuel. (cf: organisation des voies visuelles)

Selon Driver et Vuilleumier (2001), les patients héminégligents droits se comportent comme si la moitié gauche de leur monde visuo-spatial n'existait pas: objet, individus, espace lointain ou proche; pas de rasage du côté gauche; dessin (copie partielle) Buxbaum et Al. (2004) a mis en évidence 12 patterns différents de déficits. La négligence n'est pas un pattern simple.

Héminégligence et Attention Selon Corbetta et Shulman's (2002), Le système d'attention exogène (dirigé par les stimuli) serait endommagé chez les patients négligents. Selon Bartolomeo et Chokron (2002), Le mécanisme de base d'une héminégligence gauche correspond à une déficience de l'attention exogène (processus ascendants) concernant les stimuli situés à gauche.. En revanche, les processus de l'attention endogène (processus descendants) semblent être préservés, bien que ralentis du côté gauche.

L'extinction

Echec à détecter un stimulus du côté opposé à la lésion cérébrale lorsqu'un autre stimulus est présenté du même

côté que cette lésion.C'est donc une pathologie fortement handicapante dans la vie quotidienne car de nombreux stimuli visuels sont présents en même temps dans notre champs visuel. C'est souvent diagnostiquée chez les patients souffrant de négligence. Limites des études sur l'héminégligence/extinction la précision des symptômes et des régions de lésions cérébrales varient considérablement selon les patients héminégligents. > difficulté à produire un exposé théorique applicable à tous les patients. On constate que les patients ont des problemes du côté champ visuel contralatéral à la lésion . Cependant, les patients négligents peuvent assez souvent traiter les stimuli du côté du champ visuel négligé, même s'ils n'ont pas conscience de ces stimuli. Les processus de l'attention sont impliqués dans la négligence et de l'extinction, mais la nature précise de ces processus n'est donc pas établie.

Résumé du cours N°3 : L'attention visuelle sélective peut être dirigée, avec flexibilité, sur les objets ou sur les localisations. L'inhibition de retour correspond à une réduction de la probabilité que l'attention visuelle retourne sur une localisation ou sur un objet qui vient juste d'être surveillé. Les stimuli non surveillés reçoivent moins de traitements que ceux sur lesquels se focalise toute l'attention. Les études de cas de lésion du cerveau peuvent contribuer à mieux connaître les processus attentionnels:

- La négligence - L'extinction