Attention (2) Flashcards

1
Q

Attention portée sur l’espace ( spatiale )

Étude IRMf

Tache : Porter son attention à gauche ( ou à droite) et détecter sur un segment du stimulus un changement de luminance ( stimuli visuel)

On regarde les parties qui codent pour hemichamps

Quel résultat ?

A

Quand sujet sain : si personne fait attention à hemi champs gauche alors + d’activation à droite dans V1 mais aussi dans LGN (1e relai thalamique) -> il y a déjà des modulations attentionnelles

Quand personne fait attention du côté où on mesure le stimulus il y a + de signal BOLD que quand la personne fait attention de l’autre côté. Ceci est vrai pour LGN , encore + vrai dans V1

=> modulation de + en + grande au fur et à mesure que l’on monte dans hiérarchie du cortex visuel

Conclusion: Dans certaines tâches d’attention spatiale, il est possible de mettre en évidence en IRM des modulations attentionnelels dès les premières étapes du traitement visuel ( LGN1 et V1)

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2
Q

Qeske le LGN?

A

Structure ou signal venant de rétine va coder pour hemichamps gauche va être liée à partie droite du LGN

=> Couches Parvo cellulaires et Magno

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3
Q

Explique les connexions montantes et descendantes

A
  • Connexions montantes venant directement de rétine qui sont vrm le 1e signal sensoriel qui peut être donnée au cerveau
  • Connexions descendantes : le cortex visuel primaire renvoie des connexions vers LGN et vers une sérieuse de synapses qui sont au milieu ( inhibiteur)
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4
Q

Le cortex V1 à les moyens de dire “ on s’excite pas, moi j’active ce premier neurone qui va activer un neurone inhibiteur qui va dire moi je veux pas que info passe par ici

Pk il fait ça ? (2)

A
  • Moyen pour système de sois amplifier le signal au niveau direct du LGN et la réponse directe de ce premier neurone ( neurone du relai sensoriel qui prend info de rétine)
  • Aussi moyen de filtrer pour les aires corticales + élevées qui peuvent venir d’abord mettre le système dans un certain état ou par ex, état du système serait que je vais activer ce neurone inhibiteur qui est au milieu de la chaîne et ce neurone inhibiteur va fermer la porte à toute information qui arriverait à ce neurone.
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5
Q

Comment interagissent le cortex visuel et le LGN pour moduler le signal avec attention ?

Le cortex visuel est il active de manière globale ou de manière spécifique ?

=> Quels scénarios sont possibles ? (3)

A

1e scénario :

Rétine LGN < - V1

Rétine : LGN -> V1 ( LGN modulation)

Rétine -> LGN-> V1 ( modulation attentionnelle)

2e scénario:

Rétine -> LGN -> V1 ( V1 -> modulation)

Rétine -> LGN

3e scénario : autre

  • Colliculus supérieur, pulvinar
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6
Q

Explique le 1e scénario

1e scénario :

Rétine LGN< - V1

Rétine : LGN modulation)

Rétine -> LGN-> V1 ( modulation attentionnelle)

A

Quand V1 instruit LGN

Ex : On sait qu’on veut faire attention à gauche -> Signaux qui descendent du cortex qui agissent sur V1 ->

V1 agit sur LGN —> création d’un filtre mise au point par activité de V1

Info filtré par LGN puis par V1

=> Idée top down

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7
Q

Explique le 2 scénario

2e scénario:

Rétine -> LGN -> V1 ( V1 -> modulation)

Rétine -> LGN

A

Info arrivé de rétine sur LGN -> lad encore filtré pas ça arrive à V1 qui renvoie feedback sur le LGN pour moduler les volets d’activation qui vont arriver après !

Plutôt une instruction co-dépendante.

V1 a besoin de l’info provenant du LGN pour commencer à agir et à réguler information qui arrive de la rétine jusqu’à V1

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8
Q

Quand on regarde le LGN on a des ascendances directes venant de rétine qui vont activer le premier neurone à gauche ( dans couche Parvo de LGN) qui va direct envoyer des infos à V1

Ce neurone peut être inhibé par interneurone avant lui qui est sous le contrôle d’inférences venant de V1 descendantes ( bouche d’infos)

Nucleus réticulaire = inhibe neurones du LGN-> diminution de info passant dans LGN

Qeske ca montre ?

A

Signe qu’il y a des signaux très précoces avant même que stimulus ai été traité par LGN, permet de réguler cb d’infos passe dans LGN

=> Scénario 1 ici donc pas volée directe

Pour attention endogène = volée directe mais pour attention exogène = volée indirecte

C’est l’activation qui vient de la rétine vers le LGN qui va arriver à V1 qui va voir qu’il y a qqch d’intéressant à ce moment là et qui va agir

Conclusion:

  • Les voies descendantes du cortex peuvent modifier l’info venant de la rétine et cela très précocement
  • Importance computationnelle encore mal comprise
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9
Q

Experience:

Animal qui fixe 2 stimulus dont 1 est dans le champ récepteur du neurone à gauche dans LGN “ attention in” et l’autre est en dehors du champs récepteur “ attention out”

dans un cas il doit faire attention au stimulus dans champs récepteur et dans l’autre cas il fait attention à stimulus hors champs récepteur

Quel résultat ?

A

Neurone gauche + d’activation de PA quand animal fait attention au stimulus situé dans champs récepteur du neurone par rapport à quand il fait attention au stimulus hors champs récepteur

Autre structure servant de porte : quand attention est out, ce neurone à droite va activer le neurone inhibiteur pour qu’il y ai - d’activation qui passe par ce neurone dans LGN, idée de frein “ toi tu es pas dans le spotlight de attention donc on veut pas que tu traites trop d’infos “

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10
Q

Quelles sont les 2 significations de Spartial?

A
  • Positions dans espaces

- Échelle spatiale

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11
Q

Le cortex visuel est -il activé de manière globale ou de manière spécifique ?

On compare chez humains, faire un mapping retinotopique du cortex visuel avec stimulus qui bougent haut : mapping champs visuel bas Vs haut.

On compare ce mapping a un mapping attentionnel c’est à dire qu’on présente 0 stimulus, on demande juste au sujet d’imaginer qu’il y a un stimulus en haut à gauche ou en bas à gauche => créations activations dans V1, V2, V3, V4

Quel résultat ?

A

Si on imagine qqch en haut à gauche alors + d’activation dans les aires visuelles qui codent pour en haut à gauche.

Idem avec en bas à gauche. Mais pas aussi précis que si on a vrm un stimulus

Conclusion: Attention spatiale = même organisation retinotopique que perception spatiale

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12
Q

Étude :

On présente au sujet des écrans avec diff formes elles peuvent être régulières, déformées à un niveau global ou plus local

On demande par ex au sujet de se concentrer sur le niveau local ou global etc.

Diff d’activation quand les gens font attention au niveau local vs global ?

Quel résultat ?dukt

A

Pour niveau local : bcp d’activation postérieur, aires corticales avec un petit champs récepteur donc grande résolution ( V1, V2,V3)

=> vu que c’est local = précis donc grande résolution

Pour niveau globale :aires corticales dans le temporal mais plutôt antérieur , recouvrement global/ local mais + d’activité pour le global quand même ( gradient de local/global au fur et à mesure qu’on avance de postérieur à anterieur

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13
Q

L’attention spatiale vs attention a la couleur : des modulations de potentiels évoqués diff ?

Stimuli sont une succession de barres :

  • courtes ou longues
  • présentées à droite ou à gauche de écran
  • de couleur rouge ou bleu

Tache : selon condition, porter son attention ( couverte) à gauche ou à droite ( attention spatiale) + appuyer sur une touche des qu’on aperçoit une barre courte, du côté attendu et de la bonne couleur ( selon condition, rouge ou bleu; = attention couleur) du côté attendu

=> on va bcp s’intéresser aux barres auquel le sujet ne répond pas

Effet de attention spatiale : comparer les potentiels évoqués par un stimulus donnée selon que attention spatiale portait ou non sur cette positon de espace ( on regarde tous les stimuli ou le sujet faisait attention à endroit où il allait apparaître vs pas = attention spatiale )

Effet de attention à couleur : comparer les potentiels évoqués par un stimulus+ donné, selon que couleur de la cible ( barre courte) à laquelle devaient réagir sujets ( quel est la réponse d’une barre bleue quand il faisait attention à bleu VS de rouge quand il faisait attention à rouge.

=> On prend barres pour lesquelles sujets n’ont pas répondu et ainsi on peut comprendre sois attention spatiale soit attention à la couleur

Quel résultat ?

A

Pour attention spatiale : P1 assez large -> + grande amplitude de la réponse venant du cortex strié, extrastrié quand le stimulus est la où il était attendu par rapport au même stimulus mais quand le sujet n’y fait pas attention

=> On voit + grands signaux BOLD pour stimulus attendus vs pas attendus

Pour attention à la couleur : Quand signal est bleu et qu’on fait attention à bleu vs quand signal est bleu et qu’on fait attention à rouge. —> 0 amplification de P1 car elle est spécifique a attention spatial mais de N1!

  • > 0 modulation pour attention à la couleur
  • > Attention à mvmt, couleur sont + subtiles à détecter et sont + tardives

Conclusion :

=> Dans cette exp, les modulations des potentiels évoqués visuels par attention ne sont pas les mêmes selon que attention porte sur espace ou couleur

=> L’attention sur la couleur était plus tardive

=> Attention spatiale et attention sur couleur interagissent

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14
Q

Attention à couleur vs attention au mvmt ( IRMf + MEG)

2 tâches diff avec des stimuli identiques : permet de garder constant info sensorielle et d’étudier effets de attention

Stimuli sont des ensemble de points qui de manière aléatoire changent soit de couleur soit se mettent en mvmt

Tache :

  • attention sur le mvmt, mvmt rapide vs lent
  • attention sur couleur : couleur orange vs rouge

Quel résultat ?

A

Les aires corticales traitent mvmt/ couleur ( caractéristiques visuelles sur lequel attention est portée) sont celles dans lesquelles on voit des modulations attentionnelles.

Pour le niveau spatial, les modulations attentionnelles vont se faire tout le long de hiérarchie visuelle en fonction de taille des champs récepteurs

Conclusion:

Pour un même stimulus sensoriel, selon que l’on porte son attention sur le mvmt ou sur la couleur on observe des effets diff :

  • Si attention porte sur mvmt on observe une modulation prépondérante de réponse au stimulus dans les aires dédiées au traitement du mvmt ( V5)
  • Si attention porte sur couleur on observe une modulation prépondérante de réponse au stimulus dans les aires dédiées au traitement de couleur ( V4)
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15
Q

Modulation par attention de activité d’aires visuelles supérieurs selon dimension sur laquelle porte attention

Résumé de plusieurs études en PET

A

Attention vélocité -> aire corticale avec modulations attentionnelles sera l’aire du mvmt MT/V5 et voie dorsale qui projette de MT/V5 vers cortex pariétal

Si attention forme d’objets, couleurs -> aires corticales seront celles qui correspondent à traitement de la forme ( LOC etc)

Mapping entre ce que l’on fait attention et où le traitement de cette info de manière perceptive est d’habitude fait

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16
Q

Attention portée sur visages/ maisons

Stimuli :

  • visages statique + maison en mvmt
  • visages en mvmt + maison statique

Tache :

  • Fixer du regard le point central

Selon condition, porter son attention sur : visage/ maison/ mvmt

Appuyer sur bouton si le stimulus est répété

Quel résultat ?

A

Attention a une dimension ( visage/ maison) augmente activité cérébrale dans aire corticale correspondante ( FFA/ PPA)

Attention se propage le long des attributs d’un stimulus : elle est basée sur objet. Ainsi, si attention est portée au mvmt on observe également une augmentation de activité dans FFA si objet en mvmt est un visage et une augmentation de activité du PPA quand objet en mvmt = la maison

Conclusion :

Selon tache et type de stimuli on peut observer des modulations par attention du traitement des infos à de multiples niveaux du système visuel :

  • LGN
  • V1, V4, V5
  • FFA, PPA

=> Y’a des gradients de sélection en fonction de taille champs récepteurs

17
Q

Quelles mécanismes qui sous-tendent cette modulation ?

On enregistre l’activité d’un neurone dans V1: on présente des stimuli dans le champs récepteur de ce neurone

On appris au singe à diriger son attention couverte vers l’une des 2 positons possible du stimulus —> A chaque essai on lui dit où porter son attention

Le stimulus est un flux d’images : chaque image est un mélange aléatoire de pixels noirs et blancs -< certains contient patch de couleurs jaune ou rouge

On utilise ces patterns aléatoires pour déterminer le stimulus préféré d’un neurone donné

On détermine ainsi;

  • profil spatial (forme)
  • profil temporel ( comment sa forme change au cours du temps) du stimulus préféré du neurone

Quel résultat ?

A

Au cours du temps, le champs récepteur du neurone ne change pas de forme spatiale ( zone inhibitrices/ excitatrices), il y a des amplitudes diff —>

Une image à laquelle on fait attention = image dans laquelle il y a + de contraste donc augmentions de réponse des neurones, ça fait que augmenter/diminuer mais ça change pas propriété des neurones

Conclusion;

  • L’attention ne déforme pas le profil spatio temporel des champs récepteurs des neurones simples de V1
  • Effet de attention semble équivalent à une augmentation de intensité de stimulus
18
Q

Qeske le modèle de compétition biaisée de l’attention sélective ( Duncan et Desimone)?

A

Système qui permet de calibrer informations qui passe mais qui ne change pas nature de info.

-> on sélectionne les dimensions intéressantes afin de focaliser sur ce qui est important pour tache VS pas

=> Attention va créer un biais envers les éléments importants pour cmpt en changeant légèrement activation dans champs récepteurs, de façon très précise

19
Q

Quelles sont les 2 idées centrales du modèle de compétition biaisée de l’attention sélective ?

A
  • Les stimuli sont en competition pour accéder aux ressources de traitement limitées du cerveau
  • L’attention permet d’accorder des ressources à certains stimuli aux dépends des autres => amplification de ce à quoi il faut faire attention et inhibition de tous les neurones qui codent pour les choses auquel il ne faut pas faire attention.
20
Q

Étude : modèle de compétition biaisée de attention sélective

Animal regarde droit devant -> on enregistre dans V4 un neurone qui a un champs récepteur + grand que dans V1 ( répond bcp à narre horizontale rouge dans champs récepteur)

1)Que se passe-t-il?

Ensuite on rajoute barre verte

2) Que se passe-t-il ?
3) Et si on demande de juste faire attention au stimulus rouge ?

A

1) Bcp d’activation
2) Neurone V4 s’active - car il a dans champs récepteur qqch qu’il aime pas
3) Neurone s’active bcp comme dans 1) -> Attention permet d’ignorer ce qui n’était pas important pour tache

Si on lui demande de faire attention au vert -> ça décharge -

=> Donc phénomème biaisée car ça biaise le traitement de l’info vers ce qui est important pour animal mais aussi ce qui est important pour le champs récepteur

21
Q

Explique donc le principe de l’attention biaisée

Avec l’étude de barre rouge avec V4

A

Neurone dans V4 intégré de l’info venant d’aires corticales + basses ( notamment V1) si attention pas portée sur stimulus préféré de V4 alors pas bcp d’activation, si par contre attention stimulus préféré de V4 alors augmentation d’activation

22
Q

Attention est un moyen de ?

A

Réguler les neurones qui codent pour stimulus attendu

23
Q

L’attention permet de ..?

A

Aux neurones de se comporter comme s’il y avait que le stimulus préféré auquel ils font attention tout seul et que les distracteurs n’existent plus => moyen de filtrer distractions

24
Q

Observe-t-on les mêmes mécanismes de compétition chez humain ?

La compétition inter stimulus et effet de l’attention sélective : Test du modèle de compétition biaisée

On demande à humain fixer croix de centre

Conditions :

  • Presentations des stimuli séquentiels et simultané avec attention qui est dirigé vers le stimulus ou ailleurs

Seule attention change mais stimulation sensorielle change pas

  • Soit présentation de 1 stimuli donc 0 compétition
  • Soit compétition entre stimuli ( +++ stimuli en même temps)

Quel résultat ?

A
  • Quand on fait attention:

Pour V1 même degré d’activation que l’on fasse du séquentiel qu’en simultané

En simultané -> impacte V4 mais dans V1 non car champs récepteurs trop petits

Pour V4: + d’activation en séquentiel qu’en simultané -> car compétition où il choisit info pertinente et oublie choses non pertinentes donc - d’activation ( c.f expérience barre rouge ou activation max au rouge mais si on rajoute vert diminue activation)

  • Quand sujet fait attention: augmentation de V4 de manière à ce qu’on trouve quasiment le même signal BOLD de quand c’était séquentiel.

V4 se comporte comme s’il ne code que pour cet endroit spécifique où on fait attention indépendamment du fait qu’il y a de la compétition spatiale des autres patch’s qui sont dans champs récepteurs de V4

Résultat important => On passe d’une activation petite pour le silmutane à cause d’une compétition biaisée à une activation + grande dans V4 ; on lutte contre la compétition biaisée grâce à attention -> on récupère le signal

25
Q

Quel conclusion pour modèle de compétition biaisée de attention sélective ?

A

Compatible avec données neurophysiologiques chez singe et données IRMf chez homme:

Ce modèle fournit une explication de l’effet de attention en terme de mécanisme de traitement de l’info et permet de faire des predication qui peuvent être testés expérimentalement

=> Attention permet de récupérer activation qui serait activation pour stimulus auquel on fait attention seul sans les distracteurs , but d’annuler les distracteurs

Quand on fait du global il faut des champs récepteurs grands pour pouvoir avoir cette régulation attentionnelle, pour le local on peut le faire avec des champs récepteurs + petits. Même principe mais a des échelles diff en lien avec taille de champs récepteurs