Tous, nous aimons voir notre cerveau pris en défaut, manipulé par des illusions d’optique. Mais pour les neurophysiologistes, qui s’amusent peut-être aussi à les regarder, il s’agit d’une source de réflexion sur le fonctionnement cérébral. L’une de ces illusions, relevée déjà par Aristote, a été décrite par les scientifiques comme l’effet post-mouvement. Une équipe canadienne vient d’en comprendre les mécanismes neuronaux intimes, utilisés en permanence par l’humain.
La description du piège est plus longue et plus compliquée que sa visualisation sur le site de You Tube. Si l’œil humain fixe un objet en mouvement, au moment de sa substitution brutale par une image fixe, cette image immobile semble bouger. Sur la vidéo mise en ligne par l’équipe canadienne de Duje Tadin (Ottawa), il convient de fixer une croix au milieu de cercles noirs et blancs animés d’un mouvement de fuite en profondeur. L’image est brutalement remplacée par celle d’un insecte jaune (la mascotte de l’université de Rochester) qui s’avance vers le spectateur… alors qu’il est immobile.
Moins amusante est l’explication du phénomène. Elle nécessite la description de quelques réactions neuronales. Lors de la vision d’un objet en mouvement, il est généralement admis que l’adaptation visuelle requiert quelques secondes. Mais l’activation au niveau neuronal ne nécessite que quelques dizaines de millisecondes de perception (environ 60). Comprendre la disparité entre les deux événements constitue la base du travail canadien. L’adaptation visuelle peut-elle être plus brève ? Si oui, comment se fait la relation avec les neurones du cortex visuel ?
L’étude sur la visualisation de vidéos extrêmement brèves montre que 25 millisecondes suffisent à la perception et non plusieurs secondes. Ce faible laps de temps ne permet pas de déterminer le sens du mouvement. Et pourtant, au moment de la substitution, l’image fixe est affectée d’un mouvement inverse de celui de l’objet vu en vidéo.
Des enregistrements électrophysiologiques ont été réalisés sur l’aire médiotemporale du cortex visuel de macaques. Ils fournissent la clé du mystère. Les neurones stimulés par l’image en mouvement attribuent un mouvement à l’objet immobile brutalement aperçu.
Ces processus sont mis en place à chaque perception d’objets mobiles. Ils permettraient d’améliorer notre estimation de la vitesse et de la direction d’objets en mouvement (comme un ballon).
« Proceedings of the National Academy of Sciences », doi:10.1073/pnas.1101141108.
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