Interactions entre l’attention et l’action
Nous cherchons à comprendre comment l'attention interagit avec les mouvements des yeux et des bras. Nous aimerions plus précisément établir comment l'attention module la planification des mouvements coordonnés des bras et des yeux dans la vie de tous les jours.
Inversement, nous étudions aussi en quoi la planification de ces mouvements affecte l’allocation de l'attention. Pour ce faire, nous menons des expériences comportementales, par exemple psychophysiques, chez des individus sains ou qui présentent des lésions cérébrales afin de caractériser l’interaction entre l'attention et l'action chez ces deux populations. Nous devrions ainsi avoir un aperçu des problèmes comportementaux liés à ces fonctions et des zones du cerveau en cause.
Plasticité des systèmes de l'attention et des mouvements oculaires et influence de ces systèmes sur la vision
Nous nous intéressons à l’impact des mouvements oculaires et de l'attention sur la perception visuelle d’un point de vue de la plasticité visuelle. La basse vision- très souvent imputable à la dégénérescence maculaire- est un problème de taille au Canada. Cette maladie touche l'acuité visuelle dans la fovéa (scotome central) et affecte la perception visuelle.
Tout comme le système de mouvement des yeux, le système attentionnel est très plastique. Toutefois, on en sait très peu sur l’effet de la modification des mouvements oculaires et de l'attention sur la perception visuelle. Par exemple, l'adaptation pourrait-elle mener à une modification de l’allocation automatique de l'attention ? Songeons, par exemple, au déplacement de l’attention vers une zone non fovéale, un mécanisme de compensation observé chez les patients qui souffrent de dégénérescence maculaire. On voit immédiatement comment la réadaptation visuelle pourrait grandement bénéficier de l’avancée des connaissances dans ce domaine et aider les patients aux prises avec une basse vision à récupérer certaines fonctions.
Nous mesurerons l'étendue de la plasticité du mouvement des yeux et de l'attention à l’aide de participants en bonne santé entraînés à voir avec un scotome artificiel puis à accomplir des tâches qui combinent saccades et sélection attentionnelle au moyen d’affichages qui varient en fonction du regard (gaze-contingent displays). Cet équipement de pointe permet de modifier des portions de l’image visuelle selon la direction du regard . Nous verrons, par la suite, si ces tâches oculomotrices / attentionnelles permettent d’entraîner efficacement les patients aux prises avec un scotome central de manière à optimiser leur vision périphérique toujours intacte.
Effet sur les fonctions cognitives, de l’entraînement des mouvements oculaires et l’attention
Ce projet porte sur l’influence de l'attention et des mouvements oculaires sur les processus cognitifs supérieurs comme les fonctions exécutives. L’objectif, ici, est d’élaborer des stratégies d'intervention chez les patients avec atteintes neurologiques. Une des principales composantes de l'attention est la commande descendante (top-down), qui est en partie volontaire. Nous disposons donc d’une marge de manœuvre comportementale quand vient le temps de décider si et dans quelle mesure nous réagirons à une information sensorielle ascendante (bottom-up). On pense qu’il y aurait dégradation de l’attention descendante dans de nombreuses atteintes neurologiques telles la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer.
Préserver la commande descendante de l’attention et en prévenir l’érosion pourraient améliorer de manière substantielle la qualité de vie des patients. On peut y arriver avec l’entraînement, qui provoque un renforcement des synapses, l’augmentation du nombre de dendrites et la réorganisation du cortex. Nous avons conçu un paradigme d’entraînement, soit une tâche relative aux mouvements oculaires, qui nécessite le recours à la commande attentionnelle descendante. Nous tenterons de savoir s’il est possible de s’entraîner en vue de récupérer la fonction de la commande exécutive et si les bénéfices de cet entraînement s’étendront à d'autres fonctions cognitives.
Intégration trans-saccadique, mémoire de travail visuelle et attention
Nous investiguons comment nous combinons l’information à travers les saccades et comment la mémoire de travail visuelle et l’attention sont impliquées dans un tel processus.
Quand nous regardons autour de nous, nous vivons la scène visuelle comme stable. Cependant, nous recevons une quantité limitée d’informations pour une période de fixation unique, nous nécessitons ainsi plusieurs saccades pour recueillir de l’information visuelle. Ceci résulte en des aperçus décousus de la scène visuelle. Notre perception d’une constance visuelle serait accomplie par la formation et le maintien d’une représentation interne du monde à travers les saccades, un phénomène connu sous le nom de la mémoire trans-saccadique. Théoriquement, former une représentation interne du monde externe, tant pour la perception et l’action, requiert que l’information des objets vus à chaque fixation d’une scène visuelle est représentée en mémoire et que cette information mémorisée est réorganisée (ou mise à jour) à travers les saccades. La résultante serait alors une mémoire trans-saccadique précise contextualisée spatialement qui détermine la base de toutes les perceptions et tous les comportements guidés visuellement.