Comparaison des événements de transition

-0,026 -< 0,05 (54,12,33) 0,024

-5.3 Comparaison des événements de transition

Dans la section précédente, nous avons vu l’influence de la tâche du sujet sur l’activité cérébrale des aires traitant le mouvement visuel et la structure 3D. Nous allons maintenant nous intéresser à la réponse cérébrale pendant les transitions de caractéristiques de l’objet.

Ces événements de transition offrent une autre possibilité de discriminer les aires impliquées dans le traitement des caractéristiques de forme et de celles traitant le mouvement de l’objet. La séparation se fait sans jouer sur l’attention du sujet et se fonde uniquement sur une perception passive. Cette approche diffère cependant des expériences de vision passive précédemment réalisées dans la mesure où le stimulus 3D est toujours présent. On s’attend donc plutôt à mettre en évidence des régions de haut niveau, intéressées par les caractéristiques de l’objet déjà segmenté et non par la reconstruction de la structure à partir du mouvement.

Par rapport aux comparaisons de tâches, on pense trouver des activités communes dans les aires intéressées par les caractéristiques de haut niveau de l’objet. En revanche, il est probable que l’intensité de réponse soit plus faible. De plus, on s’attend à ce que les régions concernées par les caractéristiques physiques locales du stimulus n’apparaissent pas, car ni l’attention, ni le stimulus lui-même ne diffèrent en moyenne entre les événements comparés.

Rappelons que les événements de transitions ne concernaient qu’un seul attribut à la fois parmi les trois possibles (« Couleur », « Forme » ou « Mouvement »). Nous avons contrasté deux à deux les réponses aux différents événements de transitions à la fois dans l’expérience attentionnelle et dans l’expérience de localisation. Dans l’expérience en vision passive, les événements sont regroupés par type dans les différents blocs de stimulation 3D. L’analyse est donc celle d’un protocole en bloc. Pour l’expérience attentionnelle, nous avons comparé entre elles les réponses aux différents événements de transitions, toutes tâches confondues.

La Figure 69 montre les résultats des contrastes entre différents types d’événements, dans l’expérience en vision passive et dans l’expérience attentionnelle.

Dans la suite, nous décrirons, pour l’expérience attentionnelle, les résultats des analyses à effet fixe et à effet aléatoire. Nous confronterons ensuite ces résultats avec ceux issus de l’expérience de localisation en vision passive.

5.3.1 « Forme - Mouvement »

Le contraste entre transitions de forme et transitions de mouvement dans l’expérience attentionnelle ne révèle aucune région au seuil p<0,001. Au seuil p<0,01 en revanche, il apparaît, dans le masque d’analyse, un foyer d’activité situé entre les aires V2 et V5+. Le maximum (Z = 2,59 ; p = 0,005 et pc = 0,486) a pour coordonnées (42, -78, 3).

Au seuil p<0,01, l’analyse à effet aléatoire conserve une partie de l’activité trouvée dans l’analyse à effet fixe, avec un maximum (Z = 2,41, p = 0,008) légèrement déplacé par rapport au précédent (45, -75, -3).

Si l’on compare maintenant, dans l’expérience en vision passive, les blocs de transitions de forme avec les blocs de transitions de mouvement au seuil p<0,001, on trouve quatre foyers d’activité situés dans le masque d’analyse (Figure 69-A et Tableau 28) :

◊ deux de ces foyers correspondent à JPO bilatérale, mais le foyer de droite s’étend plus

largement dans le sillon intrapariétal ;

◊ le troisième se situe dans le sillon intrapariétal ;

◊ et le quatrième dans le gyrus temporal inférieur (IT) gauche, en avant de V5+.

Tableau 28 : Comparaison des blocs de transitions « Forme - Mouvement » dans le masque d’analyse

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc JPO ⁺(-21,-66,45) 3,87 0,016 ⁺⁺⁺(18,-66,48) + (30,-48,57) 5,58 3,84 <0,001 0,017 IP (42,-33,45) 3,40 0,074 IT ⁺⁺⁺(-45,-54,-3) 3,43 0,067 (48, -54, -15) 3,11 0,171

Les probabilités du Tableau 28 sont corrigées pour le nombre de voxels contenus dans le masque d’analyse. L’activité IT droite ne vérifiait pas le critère d’inclusion initial, elle a cependant été indiquée en grisé dans le tableau, comme symétrique d’un foyer répertorié. Par ailleurs, les deux aires JPO et IT gauche apparaissent de façon robuste entre les sujets, comme l’indiquent les résultats de l’analyse à effet aléatoire.

5.3.2 « Mouvement - Forme »

Au seuil p<0,001, le contraste entre les événements de mouvement et les événements de forme, ne fait apparaître aucune région à l’intérieur du masque d’analyse. On trouve en revanche quelques ensembles de voxels à l’extérieur du masque qui survivent au critère conjoint sur l’extension spatiale et l’amplitude (p < 0,1). Dans le Tableau 29, nous donnons la liste des maxima de ces ensembles et leurs caractéristiques. Les probabilités sont corrigées pour l’ensemble du volume cérébral.

Nous avons également indiqué pour information les maxima correspondant à des foyers d’activité bilatéraux même lorsque ceux-ci ne vérifiaient pas le critère d’inclusion initial. Leurs caractéristiques sont alors écrites en grisé.

Tableau 29 : Résultats hors masque du contraste d’événements « Mouvement - Forme »

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc Gyrus postCentral ⁺⁺⁺(-9,-36,66) 3,78 0,231 ⁺⁺(9,-36,63) 3,78 0,231 Sillon parallèle, segment ascendant +++ (-57,-54,33) 3,19 0,775 ⁺⁺⁺(42,-66,36) 3,84 0,196 préC ⊥ Frontal sup. +++ (-24,6,60) 4,21 0,057 ⁺⁺⁺(18,18,54) 3,96 0,135 +p<0,05 ; ++p<0,01 ; +++p<0,005 dans l’analyse à effet aléatoire

Les coordonnées précédées de deux ou trois astérisques (⁺) indiquent ces maxima

apparaissent également dans l’analyse à effet aléatoire avec des probabilité respectivement inférieure à 0,01 et 0,005. Ces résultats apparaissent donc particulièrement reproductibles entre les sujets.

Dans l’expérience passive enfin, le contraste entre transitions de mouvement et transitions de forme ne fait apparaître aucun foyer d’activité, ni à l’intérieur du masque d’analyse, ni aux localisations décrites dans le Tableau 29.

5.3.3 « Forme - Couleur » et « Mouvement - Couleur »

Les paramètres des expériences ayant été égalisés du point de vue de la difficulté des tâches, il est possible que des différences physiques persistent entre les transitions de forme et les transitions de mouvement, en particulier en ce qui concerne la valeur moyenne de l’accélération des points. Afin de nous assurer que les activités observées en particulier dans le contraste entre événements de forme et événements de mouvement ne sont pas strictement liées à ces différences physiques mineures, nous allons rendre compte maintenant des contrastes impliquant les événements de transition de couleur.

Rappelons que les transitions de couleur ne s’accompagnent d’aucun changement de mouvement ni de forme car l’objet 3D poursuit la même course oscillante. C’est donc pour ce

type de transitions que l’accélération moyenne des points est minimale. Si l’activité différentielle entre les transitions de formes et de mouvement est imputable à ces différences d’accélération, elle apparaîtra en commun, et encore plus clairement, dans le contraste « Forme - Couleur », et éventuellement « Mouvement - Couleur ».

Le Tableau 30 et le Tableau 31 donnent la liste des maxima des foyers d’activité trouvés dans le masque d’analyse pour les comparaisons entre transitions de forme et transitions de couleur, pour l’expérience attentionnelle et l’expérience en vision passive. Le Tableau 32 et le Tableau 33 font de même pour les comparaisons entre transitions de mouvement et transitions de couleur.

Dans ces tableaux, nous avons indiqué, pour chacun des maxima répertoriés, la valeur du test Z et la probabilité corrigée associées. Certaines régions qui ne vérifiaient pas le critère conjoint p < 0,1 ont été indiquées quand elles correspondaient à des foyers d’activité bilatéraux : leurs valeurs sont alors en grisé.

Nous avons également comparé ces résultats avec ceux de l’analyse à effet aléatoire. Pour cela, nous avons cherché dans chacune des régions trouvées la valeur maximale de l’analyse à effet aléatoire. Nous avons marqué les régions d’une, deux ou trois croix (⁺) en fonction de la probabilité non corrigée de ce maximum.

Tableau 30 : Résultats du contraste d’événements « Forme - Couleur » dans le masque d’analyse

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc V5+ ⁺⁺⁺(-51,-72,0) 2,88 0,275 ⁺⁺⁺(48,-60,0) 4,66 0,001 GOS (-24,-81,27) 2,36 0,682 (18,-87,21) 2,78 0,341 IP ⁺(-30,-51,60) 3,50 0,051 ⁺(33,-36,60) 3,69 0,027 + (51,-18,42) 3,42 0,065

+p<0,05 ; ++p<0,01 ; +++p<0,005 dans l’analyse à effet aléatoire

Tableau 31 : Comparaison des blocs de transition « Forme - Couleur » dans le masque d’analyse

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc

Gyrus fusiforme ⁺⁺(45,-48,-9) 3,61 0,038

IP ⁺⁺⁺(-39,-45,51) 4,06 0,008 ⁺⁺(39,-36,51) 3,93 0,012

préC⊥Finf ⁺⁺(57,12,30) 3,96 0,011

+p<0,05 ; ++p<0,01 ; +++p<0,005 dans l’analyse à effet aléatoire

Comparés au contraste « Forme - Mouvement », les contrastes « Forme - Couleur » montrent essentiellement une région commune située dans le sillon intrapariétal (IP).

On remarque également que, contrairement à la comparaison des blocs de transitions, le contraste des événements dans l’expérience attentionnelle fait apparaître le complexe V5+ de façon robuste entre les sujets.

Tableau 32 : Résultats du contraste d’événements « Mouvement - Couleur » dans le masque d’analyse

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc

V5+ ⁺⁺(-54,-72,6) 3,22 0,115 ⁺(48,-60,0) 3,48 0,053

IP ⁺(-39,-42,54) 4,41 0,002 ⁺⁺(33, -36, 60) 3,02 0,198

préC inf. (-45,3,27) 3,25 0,107

+p<0,05 ; ++p<0,01 ; +++p<0,005 dans l’analyse à effet aléatoire

Tableau 33 : Comparaison des blocs de transition « Mouvement - Couleur » dans le masque d’analyse

Localisation Hémisphère gauche Hémisphère droit

(x, y, z) (mm) Z pc (x, y, z) (mm) Z pc

IP postcentral ⁺(-60,-27,45) 3,53 0,05

+p<0,05 ; ++p<0,01 ; +++p<0,005 dans l’analyse à effet aléatoire

Notons que les contrastes « Forme - Couleur » et « Mouvement - Couleur » entre événements de l’expérience attentionnelle présentent en commun :

◊ le complexe V5+ bilatéral ;

◊ une région intrapariétale bilatérale.

Pour finir, nous avons vérifié l’activité induite par ces quatre contrastes dans les régions hors masque trouvées pour le contraste des événements « Mouvement - Forme » (voir Tableau 29). En résumé, on retrouve des activités communes pour le contraste d’événement « Mouvement - Couleur » :

◊ le gyrus post-central [coordonnées (-9,-36,66) et (9,-36,63) dans le contraste

d’événements « Mouvement - Couleur » (Z = 3,81, pc = 0,213 et Z = 3, 79, pc = 0,222,

respectivement)

◊ le croisement du sillon précentral et frontal supérieur [coordonnées (-24,6,60) et

(18,18,54)] dans le contraste des événements « Mouvement - Couleur » (Z = 4,97, pc =

0,002 et Z = 4,42, pc = 0,025, respectivement) avec des probabilités < 0,005 dans l’analyse à effet fixe.

Et cette dernière région apparaît également, avec un maximum légèrement décalé vers l’arrière, dans la comparaison des bloc de transitions « Forme - Couleur ».

Légendes pour Figure 66 à Figure 69

IP : sillon intrapariétal ; JPO : jonction pariéto-occipitale ; GOS : gyrus occipital supérieur ; V5+ : complexe V5/V5A ; IT : gyrus temporal inférieur ;

GOS JPO JPO IP GOS IP V5+ V5+ préC/Finf _préC/Finf

Figure 66 : Résultats de l’expérience de localisation (p<0,001), sur l’anatomie moyenne des 11 sujets ; « Stimulus 3D - Points statiques », en rouge ; « Mouvement aléatoire - Points statiques », en vert ;

les foyers d’activité communs apparaissent en jaune

IT IT

GOS

IP IP

Figure 67 : Résultats des contrastes entre attributs d’intérêt (analyse à effet fixe p<0,001) ; « Mouvement - Forme », en rouge ; « Forme - Mouvement », en vert

Figure 68 : Activité liée à la tâche couleur (analyse à effet fixe p<0,001) ; « Couleur - Mouvement », en rouge ; « Couleur - Forme », en vert

exp. principale V5+ exp. passive IP IT exp. passive IT JPO A exp. principale IP V5+ D C B JPO

Figure 69 : Activité liée aux événements de transition ;

Expérience passive : des foyers apparaissent pour (A) « Forme - Mouvement » (B) « Forme - Couleur » ; Expérience attentionnelle : (C) « Mouvement - Forme », en rouge ; « Forme - Mouvement », en vert ;

6 Discussion

L’expérience dont nous venons de présenter les résultats a été élaborée pour tenter de répondre aux questions suivantes :

◊ Peut-on mettre en évidence des régions corticales spécifiquement impliquées dans la

perception des formes 3D à partir du mouvement ?

◊ L’attribut du stimulus auquel le sujet fait attention a-t-il une influence sur l’activité des régions ; et si oui, quelles conclusions peut-on en tirer sur le rôle des régions modulées dans le processus de traitement visuel ?

D’une manière générale, le protocole a été dessiné de façon à pouvoir tester l’influence sur l’activité cérébrale de différentes utilisations par le système visuel du stimulus présenté.

Nous allons maintenant discuter les résultats obtenus dans le cadre d’une perception passive ou d’une attention dirigée du sujet. Nous essayerons de dégager d’une part des points communs à ces différentes situations et d’autre part des variations de l’activité représentatives des diverses conditions expérimentales.