Attention

Orientation manifeste et cachéedit

L’attention peut être différenciée en orientation « manifeste » par rapport à une orientation « secrète ».

L’orientation manifeste est l’acte de s’occuper sélectivement d’un objet ou d’un emplacement par rapport aux autres en déplaçant les yeux pour pointer dans cette direction. L’orientation manifeste peut être directement observée sous la forme de mouvements oculaires. Bien que les mouvements oculaires manifestes soient assez courants, il existe une distinction qui peut être faite entre deux types de mouvements oculaires; réflexifs et contrôlés. Les mouvements réflexifs sont commandés par le colliculus supérieur du mésencéphale. Ces mouvements sont rapides et sont activés par l’apparition soudaine de stimuli. En revanche, les mouvements oculaires contrôlés sont commandés par des zones du lobe frontal. Ces mouvements sont lents et volontaires.

L’orientation secrète est l’acte de déplacer mentalement son attention sans bouger les yeux. Simplement, ce sont des changements d’attention qui ne sont pas attribuables à des mouvements oculaires manifestes. L’orientation secrète a le potentiel d’affecter la sortie des processus perceptifs en gouvernant l’attention sur des éléments ou des emplacements particuliers (par exemple, l’activité d’un neurone V4 dont le champ réceptif repose sur un stimuli assisté sera renforcée par une attention secrète), mais n’influence pas les informations traitées par les sens. Les chercheurs utilisent souvent des tâches de « filtrage » pour étudier le rôle de l’attention cachée dans la sélection des informations. Ces tâches exigent souvent que les participants observent un certain nombre de stimuli, mais ne s’occupent que d’un seul.
La vue actuelle est que l’attention cachée visuelle est un mécanisme permettant de scanner rapidement le champ de vision pour trouver des emplacements intéressants. Ce changement d’attention secrète est lié aux circuits de mouvement des yeux qui installent un saccade plus lent à cet endroit.

Il existe des études qui suggèrent que les mécanismes d’orientation manifeste et secrète ne peuvent pas être contrôlés séparément et indépendamment comme on le croyait précédemment. Les mécanismes centraux qui peuvent contrôler l’orientation secrète, tels que le lobe pariétal, reçoivent également l’entrée des centres sous-corticaux impliqués dans l’orientation manifeste. À l’appui de cela, les théories générales de l’attention supposent activement des processus ascendants (réflexifs) et descendants (volontaires) convergent vers une architecture neuronale commune, en ce sens qu’ils contrôlent à la fois les systèmes attentionnels cachés et manifestes. Par exemple, si des individus s’occupent du champ de vision du coin droit, le mouvement des yeux dans cette direction peut devoir être activement supprimé.

Orientation exogène et endogènemodifier

L’orientation de l’attention est vitale et peut être contrôlée par des processus externes (exogènes) ou internes (endogènes). Cependant, la comparaison de ces deux processus est difficile car les signaux externes ne fonctionnent pas de manière complètement exogène, mais ne sollicitent l’attention et les mouvements oculaires que s’ils sont importants pour le sujet.

L’orientation exogène (du grec exo, signifiant « extérieur », et genein, signifiant « produire ») est fréquemment décrite comme étant sous le contrôle d’un stimulus. L’orientation exogène est considérée comme réflexive et automatique et est causée par un changement soudain de la périphérie. Cela se traduit souvent par un saccade réflexif. Étant donné que les signaux exogènes sont généralement présentés en périphérie, ils sont appelés signaux périphériques. Une orientation exogène peut même être observée lorsque les individus sont conscients que le signal ne transmettra pas d’informations fiables et précises sur l’endroit où une cible va se produire. Cela signifie que la simple présence d’un repère exogène affectera la réponse à d’autres stimuli qui sont ensuite présentés à l’emplacement précédent du repère.

Plusieurs études ont étudié l’influence des signaux valides et invalides. Ils ont conclu que des signaux périphériques valides bénéficient de performances, par exemple lorsque les signaux périphériques sont de brefs éclairs à l’emplacement pertinent avant le début d’un stimulus visuel. Posner et Cohen (1984) ont noté qu’un renversement de ce bénéfice se produit lorsque l’intervalle entre le début du signal et le début de la cible est supérieur à environ 300 ms. Le phénomène des signaux valides produisant des temps de réaction plus longs que les signaux invalides est appelé inhibition du retour.

L’orientation endogène (du grec endo, signifiant « à l’intérieur » ou « à l’intérieur ») est l’allocation intentionnelle de ressources attentionnelles à un emplacement ou un espace prédéterminé. En termes simples, l’orientation endogène se produit lorsque l’attention est orientée selon les objectifs ou les désirs d’un observateur, ce qui permet de manipuler le centre d’attention par les exigences d’une tâche. Pour avoir un effet, les signaux endogènes doivent être traités par l’observateur et appliqués de manière ciblée. Ces signaux sont fréquemment appelés signaux centraux. En effet, ils sont généralement présentés au centre d’un écran, où les yeux d’un observateur sont susceptibles d’être fixés. Des repères centraux, comme une flèche ou un chiffre présenté lors de la fixation, indiquent aux observateurs de se rendre à un endroit précis.

En examinant les différences entre l’orientation exogène et l’orientation endogène, certains chercheurs suggèrent qu’il existe quatre différences entre les deux types de signaux:

• l’orientation exogène est moins affectée par la charge cognitive que l’orientation endogène;
• les observateurs sont capables d’ignorer les signaux endogènes mais pas les signaux exogènes;
• les signaux exogènes ont des effets plus importants que les signaux endogènes; et
• les attentes concernant la validité et la valeur prédictive des signaux affectent davantage l’orientation endogène que l’orientation exogène.

Il existe à la fois des chevauchements et des différences dans les zones du cerveau responsables de l’orientation endogène et exogène. Une autre approche de cette discussion a été abordée sous la rubrique des orientations  » ascendantes  » et  » descendantes  » à l’attention de tous. Les chercheurs de cette école ont décrit deux aspects différents de la façon dont l’esprit concentre l’attention sur les éléments présents dans l’environnement. Le premier aspect est appelé traitement ascendant, également appelé attention stimulée par le stimulus ou attention exogène. Ceux-ci décrivent un traitement attentionnel qui est entraîné par les propriétés des objets eux-mêmes. Certains processus, tels que le mouvement ou un bruit fort soudain, peuvent attirer notre attention de manière pré-consciente ou non volontaire. Nous nous occupons d’eux, que nous le voulions ou non. On pense que ces aspects de l’attention impliquent des cortex pariétaux et temporaux, ainsi que le tronc cérébral. Des preuves expérimentales plus récentes soutiennent l’idée que le cortex visuel primaire crée une carte de saillance ascendante, qui est reçue par le colliculus supérieur dans la région du mésencéphale pour guider les changements d’attention ou de regard.

Le deuxième aspect est appelé traitement descendant, également connu sous le nom d’attention endogène axée sur les objectifs, de contrôle attentionnel ou d’attention exécutive. Cet aspect de notre orientation attentionnelle est sous le contrôle de la personne qui assiste. Il est médié principalement par le cortex frontal et les ganglions de la base comme l’une des fonctions exécutives. La recherche a montré qu’elle est liée à d’autres aspects des fonctions exécutives, tels que la mémoire de travail, la résolution et l’inhibition des conflits.

Influence de la charge de traitementmodifier

Une théorie « extrêmement influente » concernant l’attention sélective est la théorie de la charge perceptuelle, qui stipule qu’il existe deux mécanismes qui affectent l’attention: cognitive et perceptuelle. Le perceptuel considère la capacité du sujet à percevoir ou à ignorer les stimuli, à la fois liés à la tâche et non liés à la tâche. Des études montrent que s’il y a beaucoup de stimuli présents (surtout s’ils sont liés à une tâche), il est beaucoup plus facile d’ignorer les stimuli non liés à une tâche, mais s’il y a peu de stimuli, l’esprit percevra les stimuli non pertinents ainsi que les stimuli pertinents. Le cognitif fait référence au traitement réel des stimuli. Des études à ce sujet ont montré que la capacité de traiter les stimuli diminuait avec l’âge, ce qui signifie que les jeunes étaient capables de percevoir plus de stimuli et de les traiter pleinement, mais étaient susceptibles de traiter des informations pertinentes et non pertinentes, tandis que les personnes âgées pouvaient traiter moins de stimuli, mais ne traitaient généralement que des informations pertinentes.

Certaines personnes peuvent traiter plusieurs stimuli, par exemple des opérateurs de code Morse formés ont été capables de copier 100% d’un message tout en poursuivant une conversation significative. Cela repose sur la réponse réflexive due au « surapprentissage » de l’habileté de réception/détection/transcription du code morse de sorte qu’il s’agit d’une fonction autonome ne nécessitant aucune attention particulière à réaliser. Ce surentraînement du cerveau se présente comme la « pratique d’une compétence 100% précise », permettant à l’activité de devenir autonome, tandis que votre esprit a de la place pour traiter d’autres actions simultanément.

Modèle cliniquemodifier

L’attention est mieux décrite comme la focalisation soutenue des ressources cognitives sur l’information tout en filtrant ou en ignorant l’information étrangère. L’attention est une fonction très fondamentale qui est souvent un précurseur de toutes les autres fonctions neurologiques / cognitives. Comme c’est souvent le cas, les modèles cliniques d’attention diffèrent des modèles d’investigation. L’un des modèles les plus utilisés pour l’évaluation de l’attention chez les patients présentant des pathologies neurologiques très différentes est le modèle de Sohlberg et Mateer. Ce modèle hiérarchique est basé sur la récupération des processus d’attention des patients atteints de lésions cérébrales après le coma. Cinq types d’activités de difficulté croissante sont décrits dans le modèle; se connecter avec les activités que ces patients pourraient faire à mesure que leur processus de récupération avançait.

• Attention ciblée: La capacité de répondre discrètement à des stimuli visuels, auditifs ou tactiles spécifiques.
• Attention soutenue (vigilance et concentration): Capacité à maintenir une réponse comportementale cohérente pendant une activité continue et répétitive.
• Attention sélective: La capacité de maintenir un ensemble comportemental ou cognitif face à des stimuli distrayants ou concurrents. Par conséquent, il intègre la notion de « liberté de distraction. »
• Attention alternée: La capacité de flexibilité mentale qui permet aux individus de déplacer leur attention et de se déplacer entre des tâches ayant des exigences cognitives différentes.
• Attention divisée: Cela fait référence à la capacité de répondre simultanément à plusieurs tâches ou à plusieurs demandes de tâches.

Ce modèle s’est avéré très utile pour évaluer l’attention dans des pathologies très différentes, est fortement corrélé avec des difficultés quotidiennes et est particulièrement utile pour concevoir des programmes de stimulation tels que la formation au processus d’attention, un programme de réadaptation pour les patients neurologiques des mêmes auteurs.

• Pleine conscience: La pleine conscience a été conceptualisée comme un modèle clinique d’attention. Les pratiques de pleine conscience sont des interventions cliniques qui mettent l’accent sur la formation des fonctions d’attention.

Corrélats neurauxmodifier

La plupart des expériences montrent qu’un corrélat neuronal de l’attention est un tir amélioré. Si un neurone a une certaine réponse à un stimulus lorsque l’animal n’assiste pas au stimulus, alors lorsque l’animal assiste au stimulus, la réponse du neurone sera améliorée même si les caractéristiques physiques du stimulus restent les mêmes.

Dans une revue de 2007, Knudsen décrit un modèle plus général qui identifie quatre processus centraux de l’attention, avec la mémoire de travail au centre:

• La mémoire de travail stocke temporairement des informations pour une analyse détaillée.
• La sélection compétitive est le processus qui détermine quelles informations accèdent à la mémoire de travail.
• Grâce au contrôle de la sensibilité descendante, des processus cognitifs plus élevés peuvent réguler l’intensité du signal dans les canaux d’information qui se disputent l’accès à la mémoire de travail et leur confèrent ainsi un avantage dans le processus de sélection compétitive. Grâce au contrôle de la sensibilité de haut en bas, le contenu momentané de la mémoire de travail peut influencer la sélection de nouvelles informations, et ainsi médier le contrôle volontaire de l’attention dans une boucle récurrente (attention endogène).
• Les filtres de saillance ascendants améliorent automatiquement la réponse à des stimuli peu fréquents, ou à des stimuli de pertinence biologique instinctive ou apprise (attention exogène).

Neuralement, à différents niveaux hiérarchiques, les cartes spatiales peuvent améliorer ou inhiber l’activité dans les zones sensorielles et induire des comportements d’orientation tels que le mouvement des yeux.

• Au sommet de la hiérarchie, les champs oculaires frontaux (FEF) et le cortex préfrontal dorsolatéral contiennent une carte spatiale rétinocentrique. La microstimulation dans le FEF incite les singes à faire un saccade à l’endroit pertinent. Une stimulation à des niveaux trop faibles pour induire une saccade améliorera néanmoins les réponses corticales aux stimuli situés dans la zone concernée.
• Au niveau inférieur suivant, une variété de cartes spatiales se trouvent dans le cortex pariétal. En particulier, la zone intrapariétale latérale (LÈVRE) contient une carte de saillance et est interconnectée à la fois avec la FEF et avec les zones sensorielles.
• Le guidage de l’attention exogène chez l’homme et le singe se fait par une carte de saillance ascendante dans le cortex visuel primaire. Chez les vertébrés inférieurs, cette carte de saillance est plus probable dans le colliculus supérieur (tectum optique).
• Certaines réponses automatiques qui influencent l’attention, comme l’orientation vers un stimulus hautement saillant, sont médiées sous-corticalement par les colliculi supérieurs.
• Au niveau du réseau neuronal, on pense que des processus tels que l’inhibition latérale médient le processus de sélection compétitive.

Dans de nombreux cas, l’attention produit des changements dans l’EEG. De nombreux animaux, y compris les humains, produisent des ondes gamma (40-60 Hz) lorsqu’ils concentrent leur attention sur un objet ou une activité particulière.

Un autre modèle couramment utilisé pour le système d’attention a été mis en avant par des chercheurs tels que Michael Posner. Il divise l’attention en trois composantes fonctionnelles: l’alerte, l’orientation et l’attention exécutive qui peuvent également interagir et s’influencer mutuellement.

• L’alerte est le processus impliqué pour devenir et rester attentif à l’environnement. Il semble exister dans les lobes frontal et pariétal de l’hémisphère droit et est modulé par la noradrénaline.
• L’orientation est la direction de l’attention sur un stimulus spécifique.
• L’attention exécutive est utilisée en cas de conflit entre plusieurs indices d’attention. C’est essentiellement la même chose que l’exécutif central dans le modèle de mémoire de travail de Baddeley. La tâche de flanker d’Eriksen a montré que le contrôle exécutif de l’attention peut avoir lieu dans le cortex cingulaire antérieur

Variation culturellemodifier

Les enfants semblent développer des modèles d’attention liés aux pratiques culturelles de leurs familles, de leurs communautés et des institutions auxquelles ils participent.

En 1955, Jules Henry a suggéré qu’il existe des différences sociétales de sensibilité aux signaux provenant de nombreuses sources continues qui nécessitent la prise de conscience de plusieurs niveaux d’attention simultanément. Il a lié ses spéculations à des observations ethnographiques de communautés dans lesquelles les enfants sont impliqués dans une communauté sociale complexe avec de multiples relations.

De nombreux enfants autochtones des Amériques apprennent principalement en observant et en se présentant. Plusieurs études soutiennent que l’utilisation d’une attention particulière à l’apprentissage est beaucoup plus fréquente dans les communautés autochtones d’Amérique du Nord et d’Amérique centrale que dans un contexte européen-américain de classe moyenne. Ceci est un résultat direct de l’Apprentissage par l’Observation et le Tangage Dans le modèle.

Une attention attentive est à la fois une exigence et un résultat de l’apprentissage par l’observation et le tangage. L’intégration des enfants dans la communauté leur donne l’occasion d’observer attentivement et de contribuer à des activités qui ne leur étaient pas dirigées. On peut voir dans différentes communautés et cultures autochtones, telles que les Mayas de San Pedro, que les enfants peuvent assister simultanément à plusieurs événements. La plupart des enfants mayas ont appris à prêter attention à plusieurs événements à la fois afin de faire des observations utiles.

Un exemple est l’attention simultanée qui implique une attention ininterrompue à plusieurs activités se produisant en même temps. Une autre pratique culturelle qui peut être liée à des stratégies d’attention simultanées est la coordination au sein d’un groupe. Les tout-petits et les aidants naturels de San Pedro coordonnaient fréquemment leurs activités avec les autres membres d’un groupe dans des engagements à plusieurs voies plutôt que de manière dyadique. La recherche conclut que les enfants ayant des liens étroits avec les racines autochtones américaines ont une forte tendance à être des observateurs particulièrement enthousiastes.

Cet apprentissage par l’observation et le modèle de tangage nécessite des niveaux actifs de gestion de l’attention. L’enfant est présent pendant que les gardiens s’engagent dans des activités et des responsabilités quotidiennes telles que le tissage, l’agriculture et d’autres compétences nécessaires à la survie. Être présent permet à l’enfant de concentrer son attention sur les actions effectuées par ses parents, ses aînés et / ou ses frères et sœurs plus âgés. Pour apprendre de cette manière, une attention et une concentration vives sont nécessaires. Finalement, on s’attend à ce que l’enfant soit capable d’exécuter ces compétences lui-même.

Modélisationmodifier

Dans le domaine de la vision par ordinateur, des efforts ont été déployés pour modéliser le mécanisme de l’attention humaine, en particulier le mécanisme intentionnel ascendant et sa signification sémantique dans la classification des contenus vidéo. L’attention spatiale et l’attention temporelle ont été incorporées dans ces efforts de classification.

D’une manière générale, il existe deux types de modèles pour imiter le mécanisme de saillance ascendante dans les images statiques. Une façon est basée sur l’analyse du contraste spatial. Par exemple, un mécanisme central–surround a été utilisé pour définir la saillance à travers les échelles, inspiré du mécanisme neuronal putatif. On a également émis l’hypothèse que certaines entrées visuelles sont intrinsèquement saillantes dans certains contextes d’arrière-plan et qu’elles sont en fait indépendantes de la tâche. Ce modèle s’est imposé comme l’exemple de détection de la saillance et a été systématiquement utilisé pour la comparaison dans la littérature; l’autre méthode est basée sur l’analyse du domaine fréquentiel. Cette méthode a d’abord été proposée par Hou et al., cette méthode a été appelée SR, puis la méthode PQFT a également été introduite. SR et PQFT n’utilisent que les informations de phase. En 2012, la méthode HFT a été introduite et les informations d’amplitude et de phase sont utilisées. La Pyramide d’abstraction neuronale est un modèle convolutif récurrent hiérarchique, qui intègre un flux d’informations de bas en haut et de haut en bas pour interpréter de manière itérative les images.

Négligence hémispatialedit

La négligence hémispatiale, également appelée négligence unilatérale, survient souvent lorsque les gens ont des dommages à leur hémisphère droit. Ces dommages entraînent souvent une tendance à ignorer le côté gauche de son corps ou même le côté gauche d’un objet visible. Les dommages au côté gauche du cerveau (l’hémisphère gauche) entraînent rarement une négligence significative du côté droit du corps ou de l’objet dans les environnements locaux de la personne.

Les effets de la négligence spatiale, cependant, peuvent varier et différer en fonction de la zone du cerveau endommagée. Les dommages causés à différents substrats neuronaux peuvent entraîner différents types de négligence. Les troubles de l’attention (latéralisés et non matérialisés) peuvent également contribuer aux symptômes et aux effets. De nombreuses recherches ont affirmé que les dommages causés à la matière grise dans le cerveau entraînent une négligence spatiale.

Les nouvelles technologies ont fourni plus d’informations, de sorte qu’il existe un vaste réseau distribué de zones cérébrales frontales, pariétales, temporales et sous-corticales qui ont été liées à la négligence. Ce réseau peut également être lié à d’autres recherches; le réseau d’attention dorsale est lié à l’orientation spatiale. L’effet des dommages à ce réseau peut amener les patients à négliger leur côté gauche lorsqu’ils sont distraits par leur côté droit ou un objet sur leur côté droit.

Attention dans un contexte socialdit

L’attention sociale est une forme particulière d’attention qui implique l’allocation de ressources de traitement limitées dans un contexte social. Les études antérieures sur l’attention sociale considèrent souvent comment l’attention est dirigée vers des stimuli socialement pertinents tels que les visages et les directions du regard d’autres individus. Contrairement à la fréquentation des autres, une ligne de recherche différente a montré que les informations liées à soi, telles que le visage et le nom, captent automatiquement l’attention et sont préférentiellement traitées par rapport aux informations liées à d’autres. Ces effets contrastés entre la fréquentation des autres et la fréquentation de soi suscitent une vision synthétique dans un article d’opinion récent proposant que l’attention sociale opère à deux états polarisants: Dans un extrême, l’individu tend à s’occuper de soi et à privilégier les informations liées à soi par rapport à celles des autres, et, dans l’autre extrême, l’attention est allouée à d’autres individus pour déduire leurs intentions et leurs désirs. S’occuper de soi et s’occuper des autres marquent les deux extrémités d’un spectre d’attention sociale autrement continuum. Pour un contexte comportemental donné, les mécanismes sous-jacents à ces deux polarités pourraient interagir et se concurrencer afin de déterminer une carte de saillance de l’attention sociale qui guide nos comportements. Une compétition déséquilibrée entre ces deux processus comportementaux et cognitifs provoquera des troubles cognitifs et des symptômes neurologiques tels que les troubles du spectre autistique et le syndrome de Williams.

Facteurs distrayantmodifier

Selon le livre de Daniel Goleman, Focus: Moteur caché de l’excellence, il existe deux types de facteurs distrayants affectant la concentration: sensoriel et émotionnel. Un facteur de distraction sensorielle serait, par exemple, pendant qu’une personne lit cet article, elle néglige le champ blanc entourant le texte. Un facteur de distraction émotionnelle serait lorsque quelqu’un se concentre sur la réponse à un e-mail et que quelqu’un crie son nom. Il serait presque impossible de négliger la voix qui le parle. L’attention est immédiatement dirigée vers la source.

La cécité inattentionnelle a été introduite pour la première fois en 1998 par Arien Mack et Irvic Rock. Leurs études montrent que lorsque les gens se concentrent sur des stimuli spécifiques, ils manquent souvent d’autres stimuli clairement présents. Bien que la cécité réelle ne se produise pas ici, la cécité qui se produit est également due à la charge perceptive de ce qui est assisté. Sur la base de l’expérience réalisée par Mack et Rock, Ula Finch et Nilli Lavie ont testé les participants avec une tâche perceptuelle. Ils ont présenté des sujets avec une croix, un bras plus long que l’autre, pour 5 essais. Lors du sixième essai, un carré blanc a été ajouté en haut à gauche de l’écran. Les résultats concluent que sur 10 participants, seuls 2 (10%) ont réellement vu la place. Cela suggérerait que lorsque l’accent était mis sur la longueur des bras croisés, plus il était probable que quelqu’un rate complètement un objet qui était bien en vue.

La cécité du changement a été testée pour la première fois par Rensink et ses collègues en 1997. Leurs études montrent que les gens ont du mal à détecter les changements d’une scène à l’autre en raison de la concentration intense sur une chose ou du manque d’attention dans l’ensemble. Cela a été testé par Rensink à travers une présentation d’une image, puis d’un champ vide, puis de la même image mais avec un élément manquant. Les résultats ont montré que les images devaient être alternées un bon nombre de fois pour que les participants remarquent la différence. Cette idée est grandement dépeinte dans les films qui ont des erreurs de continuité. Beaucoup de gens ne comprennent pas les différences alors qu’en réalité, les changements ont tendance à être importants.