Modularité visuelle - Visual modularity

En neurosciences cognitives , la modularité visuelle est un concept organisationnel concernant le fonctionnement de la vision . Le mode de fonctionnement du système visuel des primates fait actuellement l'objet d'un examen scientifique approfondi. Une thèse dominante est que différentes propriétés du monde visuel ( couleur , mouvement , forme , etc.) nécessitent différentes solutions informatiques qui sont mises en œuvre dans des régions anatomiquement/fonctionnellement distinctes qui fonctionnent indépendamment, c'est-à-dire de manière modulaire.

Traitement de mouvement

Akinetopsia , un terme inventé par Semir Zeki, fait référence à une condition intrigante provoquée par des dommages au cortex extrastrié MT+ (également connu sous le nom de zone V5) qui rend les humains et les singes incapables de percevoir le mouvement, voyant le monde dans une série de "cadres" statiques. " à la place et indique qu'il pourrait y avoir un " centre de mouvement " dans le cerveau. Bien entendu, de telles données ne peuvent qu'indiquer que cette zone est au moins nécessaire à la perception du mouvement, pas qu'elle est suffisante ; cependant, d'autres preuves ont montré l'importance de cette zone pour la perception du mouvement des primates. Plus précisément, les preuves de stimulation magnétique physiologique, neuro-imagerie, perceptive, électrique et transcrânienne (tableau 1) se rejoignent toutes sur la zone V5/hMT+. Des preuves convergentes de ce type soutiennent un module de traitement de mouvement. Cependant, cette vue est susceptible d'être incomplète : d'autres zones sont impliquées dans la perception du mouvement , notamment V1, V2 et V3a et les zones entourant V5/hMT+ (tableau 2). Une récente étude IRMf a évalué le nombre de zones de mouvement à vingt et un. De toute évidence, cela constitue un flux de diverses zones anatomiques. La mesure dans laquelle ceci est « pur » est en question : avec l'akinétopsie viennent de graves difficultés pour obtenir une structure à partir du mouvement. V5/hMT+ a depuis été impliqué dans cette fonction ainsi que dans la détermination de la profondeur. Ainsi, les preuves actuelles suggèrent que le traitement du mouvement se produit dans un flux modulaire, bien qu'avec un rôle dans la perception de la forme et de la profondeur à des niveaux plus élevés.

Traitement des couleurs

Des preuves convergentes similaires suggèrent une modularité pour la couleur. En commençant par la découverte de Gowers selon laquelle les dommages aux gyri fusiformes/lingual dans le cortex occipito-temporal sont en corrélation avec une perte de perception des couleurs ( achromatopsie ), la notion d'un "centre de couleur" dans le cerveau des primates a reçu un soutien croissant. Encore une fois, de telles preuves cliniques impliquent seulement que cette région est essentielle à la perception des couleurs , et rien de plus. Cependant, d'autres preuves, notamment la neuroimagerie et la physiologie, convergent vers V4 comme nécessaire à la perception des couleurs. Une méta-analyse récente a également montré une lésion spécifique commune aux achromates correspondant à V4. Dans une toute autre direction, il a été découvert que lorsque les synesthètes ressentent une couleur par un stimulus non visuel, V4 est actif. Sur la base de ces preuves, il semblerait que le traitement des couleurs soit modulaire. Cependant, comme pour le traitement de mouvement, il est probable que cette conclusion soit inexacte. D'autres preuves présentées dans le tableau 3 impliquent l'implication de différentes zones avec la couleur. Il peut donc être plus instructif d'envisager un flux de traitement des couleurs à plusieurs étages depuis la rétine jusqu'aux zones corticales comprenant au moins V1 , V2 , V4 , PITd et TEO. En accord avec la perception du mouvement, il semble y avoir une constellation de zones utilisées pour la perception des couleurs . De plus, V4 peut avoir un rôle spécial, mais non exclusif. Par exemple, l'enregistrement d'une seule cellule a montré que seules les cellules V4 répondent à la couleur d'un stimuli plutôt qu'à sa gamme d'ondes, alors que d'autres zones impliquées dans la couleur ne le font pas.

Traitement des formulaires

Un autre cas clinique qui suggérerait a priori un module de modularité dans le traitement visuel est l'agnosie visuelle . La patiente bien étudiée DF est incapable de reconnaître ou de distinguer les objets en raison de dommages dans des zones du cortex occipital latéral, bien qu'elle puisse voir des scènes sans problème - elle peut littéralement voir la forêt mais pas les arbres. La neuroimagerie d'individus intacts révèle une forte activation occipito-temporelle lors de la présentation de l'objet et une activation encore plus importante pour la reconnaissance de l'objet. Bien entendu, une telle activation pourrait être due à d'autres processus, tels que l'attention visuelle. Cependant, d'autres preuves qui montrent un couplage étroit des changements perceptifs et physiologiques suggèrent que l'activation dans ce domaine sous-tend la reconnaissance d'objets. Au sein de ces régions se trouvent des zones plus spécialisées pour l'analyse du visage ou à grain fin, la perception du lieu et la perception du corps humain. L'une des preuves les plus solides de la nature modulaire de ces systèmes de traitement est peut-être la double dissociation entre l'agnosie de l'objet et du visage (prosop-) . Cependant, comme pour la couleur et le mouvement, les premières zones (voir pour un examen complet) sont également impliquées, ce qui soutient l'idée d'un flux à plusieurs étages se terminant dans le cortex inférotemporal plutôt qu'un module isolé.

Modularité fonctionnelle

L'une des premières utilisations du terme « module » ou « modularité » se produit dans le livre influent « Modularity of Mind » du philosophe Jerry Fodor . Une application détaillée de cette idée au cas de la vision a été publiée par Pylyshyn (1999), qui a soutenu qu'il y a une partie importante de la vision qui ne répond pas aux croyances et est « cognitivement impénétrable ».

Une grande partie de la confusion concernant la modularité existe en neurosciences car il existe des preuves pour des domaines spécifiques (par exemple V4 ou V5/hMT+) et les déficits comportementaux concomitants suite à une agression cérébrale (donc pris comme preuve de modularité). De plus, les preuves montrent que d'autres zones sont impliquées et que ces zones servent au traitement de plusieurs propriétés (par exemple V1) (donc prises comme preuve contre la modularité). Que ces flux aient la même implémentation dans les premières zones visuelles, comme V1, n'est pas incompatible avec un point de vue modulaire : pour adopter l'analogie canonique en cognition, il est possible que différents logiciels s'exécutent sur le même matériel. Un examen des données psychophysiques et neuropsychologiques suggérerait un soutien pour cela. Par exemple, la psychophysique a montré que les perceptions de différentes propriétés sont réalisées de manière asynchrone. De plus, bien que les achromates connaissent d'autres défauts cognitifs, ils n'ont pas de déficit de mouvement lorsque leur lésion est limitée à V4, ou une perte totale de perception de la forme. De même, le patient d' akinétopsie de Zihl et ses collègues ne présente aucun déficit de perception des couleurs ou des objets (bien que la dérivation de la profondeur et de la structure du mouvement soit problématique, voir ci-dessus) et les agnostiques des objets n'ont pas de perception de mouvement ou de couleur endommagée, ce qui rend les trois troubles triplement dissociables . Pris ensemble, ces preuves suggèrent que même si des propriétés distinctes peuvent utiliser les mêmes zones visuelles précoces, elles sont fonctionnellement indépendantes. En outre, que l'intensité de l'expérience perceptive subjective (par exemple la couleur) est en corrélation avec l'activité dans ces zones spécifiques (par exemple V4), la preuve récente que les synesthètes montrent l'activation de V4 pendant l'expérience perceptive de la couleur, ainsi que le fait que les dommages à ces zones entraîne des déficits comportementaux concomitants (le traitement peut avoir lieu mais les percepteurs n'ont pas accès à l'information) sont autant de preuves de la modularité visuelle.

Voir également

• Héautoscopie
• Modularité
• Society of Mind qui propose l'esprit est composé d' agents
• Hypothèse à deux courants

Les références