Cours 9 - Perception du mouvement

Question 1

Résumer l’essentiel des 4 questions fondamentales concernant la perception du mouvement.

Answer 1

1. Comment on peut arriver à se représenter un mouvement des objets à partir d’informations d’intensité et de composition spectrale de la lumière, encodées par nos récepteurs rétiniens?
2. Comment pouvons nous percevoir les illusions de mouvement?
3. Comment pouvons nous différencier les mouvements de la scène de nos mouvements oculaires?
4. Comment arrivons-nous à une représentation globale du mouvement?

Question 2

Nommez et décrivez les 3 fonctions de la perception du mouvement.

Answer 2

1. Ségrégation perceptive : grâce au mouvement, on peut détecter des objets camouflés de façon statique. Le mouvement visuel attire notre attention ->facilite la détection d’objets (ex : le mouvement brise le camouflage des proies dans la nature)
2. Essentielle pour les interactions avec l’environnement : avec les objets en mouvement (sinon agnosie pour le mvt) et l’évitement de collisions (on peut estimer la durée avant une collision grâce à tau = taille de l’image rétinienne/taux d’expansion de l’image rétinienne)
3. Contibue à la perception tridimensionnelle de l’environnement (ex : parallaxe de mouvement) et des objets (ex : en rotation, la structure 3D d’un cube est révélée)

Question 3

Quelles sont les 4 conditions donnant lieu à la perception du mouvement a.k.a les types de mouvements?

Answer 3

Mouvement réel

Mouvement apparent

Effet consécutif de mouvement

Mouvement induit

Question 4

Quel est l’impact du fond sur le mouvement réel?

Answer 4

La détection d’un mouvement est plus facile si le fond est texturé que si il est homogène (seuil absolu devant fond lisse = entre 1/6 et 1/3 de degrés/secondes vs seuil absolu devant fond texturé = environ 1/60 de degrés/seconde) + impression de vitesse plus grande sur fond texturé

Question 5

Vrai ou faux : même si le mouvement est très lent, nous pouvons percevoir le changement.

Answer 5

FAUX ->lorsque le mouvement est trop lent (ex : rotation des aiguilles des minutes sur une horloge) on ne peut pas le percevoir. On va plutôt détecter les intervalles de changement d’emplacement.

Question 6

Qu’est-ce que le mouvement apparent?

Answer 6

C’est une illusion de mouvement qui se produit quand les éléments de la scène visuelle change de localisation dans le champ, sans qu’un mouvement existe (images statiques).

L’alternance rapide entre deux stimuli statiques donnera lieu à une impression de mvt.

Mais l’intervalle de temps entre les successions doit être ajusté correctement (dépend de la distance qui les séparent).

Question 7

La perception du mouvement apparent soutient quelle approche, selon laquelle le tout est plus que la somme de ses parties?

Answer 7

Gestaltisme

Question 8

L’impression de mouvement apparent est plus forte :

a) au centre du champ visuel
b) en périphérie du champ visuel
c) partout pareil

Answer 8

b) en périphérie

Question 9

Définissez le concept d’effet consécutif de mouvement.

Answer 9

L’effet consécutif de mvt survient lors d’un observation prolongée d’un stimulus en mvt. Quand le mouvement du stimulus d’adaptation est interrompu, on a l’impression d’un mouvement en direction opposée.

Dépend du mvt de l’image rétinienne ->si nos yeux se déplacent avec le mouvement (donc l’image rétinienne est statique) il n’y aura pas d’effet consécutif.
->suggère l’existence de neurones dans notre système visuel qui sont sensibles aux MOUVEMENTS DE L’IMAGE RÉTINNIENNE

Question 10

Comment se produit un mouvement induit?

Answer 10

Par le déplacement du cadre de référence autour d’un stimulus statique.
->indique que notre expérience du mouvemnt repose sur le MOUVEMENT RELATIF des objets (le mouvement global par rapport à l’environnement)
(ex : on est dans une voiture et un autobus à côté de nous se met à avancer, on va pense que nous on recule)

Question 11

Définissez le concept de flux optique et son rôle.

Answer 11

Flux optique = mouvement coordonné de toute la scène visuelle.

Nous informe sur nos déplacements dans l’environnement.

Importants pour guider le pilote lors de l’atterrissage d’un avion (avec le foyer d’explansion)

On est capable d’utiliser le flux optique pour connaître notre destination (jugement de direction à +/- 1 à 2 deg)

Question 12

Quels sont les types de mouvements oculaires lors de l’observation d’une scène visuelle?

Answer 12

Micro-mouvements oculaires (involontaires)
Vergence
Saccades
Poursuite oculaire
Mouvemnts réflexes (Vestibulaires : associés aux mouvements de la tête et permettent de garder une fixation / Nystagmus optocynétique : phase de poursuite puis saccade en direction opposée pour continuer poursuite oculaire)

Question 13

Si on interrompt les micro-mouvements oculaires, qu’arrive-t-il?

Answer 13

La scène disparaît car nos neurones sensibles aux changements ne répondraient plus.

Question 14

Quelles sont les structures cérébrales impliquées dans le contrôle des mouvements oculaires et leurs fonctions?

Answer 14

Colliculus supérieur (programmation de la direction et de l’amplitude des mouvements oculaires)

Aire oculo-motrice frontale (programmation de la cible du mouvement oculaire selon les coordonnées égocentriques)

Question 15

Qu’est ce que la suppression saccadique? Qu’a-t-elle comme effet?

Answer 15

Implique une suppression du signal magnocellulaire pendant l’exécution d’une saccade, ce qui a comme effet de produire une moins grande impression de mouvement de la scène visuelle. toutefois, ce phénomène n’est pas suffisant pour expliquer la dissociation entre les mouvements oculaires et les mouvements de la scène visuelle.

Permet quand même de rendre compte de notre capacité à dissocier les mvts oculaires des mvts de l’environnement.

Question 16

Quelle théorie explique que
1- des mouvements oculaires impliquent un mouvement de l’image rétinienne, sans induire une perception de mouvement de la scène
2- on peut percevoir un objet qui se déplace comme en mouvement lorsqu’on le suit des yeux, malgré que l’image rétinienne soit statique
?

Answer 16

Théorie de la décharge corollaire :

Une copie des commandes oculo-motrices (la décharge corollaire) est envoyée à un COMPARATEUR qui reçoit aussi l’info sur le mouvement de l’image rétinienne. Le comparateur combine les deux sources d’info et détermine notre perception du mouvement. (par signal résiduel)

Question 17

Expliquez le fonctionnement de la décharge corollaire pour :

1-Oeil immobile devant objet en mouvement
2- Poursuite oculaire d’un objet
3- Mouvement oculaire volontaire devant scène statique

Answer 17

1. oeil immobile est exposé à un mvt de l’image rétinienne ->impression de mouvement car le signal de mvt rétinien n’est pas accompagné d’une décharge corollaire
2. cause une impression de mouvement du stimulus car décharge corollaire associée au mouvement de l’oeil n’est pas accompagné d’un mvt de l’image rétinienne
3. ne produit aucune perception de mouvement car signal du mouvement de l’image rétinienne est annulé par décharge corollaire au niveau du comparateur

Question 18

Expliquez le cas de l’image consécutive et d’un pression sur l’oeil avec la théorique de la décharge corollaire.

Answer 18

Image consécutive est statique sur la rétine, mais si on bouge volontairement les yeux, elle semble se déplacer. (car présence d’un signal de décharge corollaire)

Pousser sur l’oeil entraine mouvement de l’image rétinienne dans décharge corollaire donc perception de mouvement.

Question 19

Décrivez l’effet de la paralysie oculaire.

Answer 19

Si on paralyse les muscles de l’oeil, lors d’une tentative de bouger ses yeux, il n’y aura pas de mouvements oculaires, mais une décharge corollaire sera quand même produite -> donc impression de mouvement de la scène visuelle.

Question 20

Quel est la réponse des neurones du cortex pariétal?

Answer 20

Influx nerveux (possiblement la décharge corollaire) juste avant un mouvement oculaire.

et modification de la réponse de certaines cellules visuelles selon qu’un mvt de l’image rétinienne est causée par un mouvement oculaire OU par un déplacement réel du stimulus (baisse du signal si c’est à cause d’un mouvement oculaire)

Question 21

Quelles sont les particularités des neurones du cortex strié et de l’aire V2?
Qu’arrive-t-il au neurones du cortex strié si absence de mouvement lors du développement?

Answer 21

Champs récepteurs qui sont sélectifs à direction et à la vitesse du mouvement.

Démontré par expérience avec chatons élevés dans un environnement visuel dépourvu de mvt (stroboscope).
1- perte de 90% des cellules sélectives à la direction du mvt dans cortex strié
2- incapacité à discriminer la direction du mouvement

**la direction du mouvement local est toujours perpendiculaire à l’orientation du contour

Question 22

Comment explique-t-on la sélectivité à la direction et à la vitesse de mouvement des neurones des aires V1 et V2?

Answer 22

1- convergence d’afférences en provenance de neurones dont les champs récepteurs on des localisations distinctes (les photorécepteurs signalent l’intensité lumineuse/la composition spectrale -> convergent vers des champs récepteurs sensibles au mouvement + délai)

2- délai dans l’une des afférences

Question 23

Quelles sont les limites des cellules des aires V1 et V2?

Answer 23

Leur capacité à signaler la direction du mouvement est limitée
->petits champs récepteurs (exigent une stimulation sous la forme d’une basse orientée)
->peuvent seulement signaler une direction de mouvement PERPENDICULAIRE à l’orientation de la barre
= PROBLÈME D’APERTURE

Question 24

Qu’est-ce que l’aperture?

Answer 24

Ouverture ne permettant qu’une vue partielle d’un objet

Question 25

Qu’est-ce que le problème d’aperture?

Answer 25

Quand on voit un objet que partiellement, son mouvement peut être ambigu

Question 26

Comment peut-on résoudre le problème d’aperture?

Answer 26

Par intégration spatiale (pooling) de l’info provenant de multiples neurones des aires V1 et V2 par L’AIRE MT.

La réponse initiale des neurones de l’aire MT (vers 70 ms après le début du stimulus chez le singe) signale un mouvement dans un direction PERPENDICULAIRE à l’orientation du contour.

Vers 140 ms -> réponse des neurones MT est modifiée pour signaler la direction réelle du stimulus (autre ensemble de neurones)

Question 27

Comment l’aire MT est-elle responsable de notre capacité à percevoir les mouvement global d’éléments disparates?

Answer 27

Lorsque le niveau de corrélation (de cohérence) d’un ensemble de points est suffisamment élevé, le mouvement active les cellules MT

Le niveau d’activation produit par les cellules MT par ce genre de stimulation permet de prédire la capacité d’un singe à juger correctement la direction du mouvement.

Question 28

Nommez les observations en faveur de l’intégration dans l’aire MT.

Answer 28

1- signalement du mvt perpendiculaire puis modification de la réponse neuronale pour signaler la direction réelle du sitmulus
2- perception du mouvement global de points disparates
3- 90% des neurones de l’aire MT sont sélectifs à la direction du mouvement
4-Lésion de l’aire MT a un impact direct sur la capacité de discrimination de la direction du mouvement (seuil de détection d’un mvt chez singe = 2-3% ->après lésion = 20%)
5- stimulation électriques des cellules MT qui ont la même préférence directionnelle biaise la direction apparente du mvt
6- effet consécutif de mouvement (causé par FATIGUE SÉLECTIVE DES NEURONES DIRECTIONNELS RÉPONDANT AU STIMULUS D’ADAPTATION) se manifeste dans aire MT
7- organisation en colonnes présentant même préférence directionnelle
8- résolution du problème de correspondance (par intégration spatiale des emplacements aux différents temps)

Question 29

Comment peut-on expliquer AUTREMENT la résolution du problème de correrspondance?

Answer 29

Familiarité

Contraintes biologiques : une trajectoire de mvt peut être biologiquement impossible, donc rejetée

Question 30

Expliquez le mouvement de deuxième ordre.

Answer 30

Lorsqu’on perçoit un mouvement causé par une mise en correspondance des contrastes d’intensité et des contours. (on inverse les points et on dirait un réseau vertical qui se déplace vers la droite)

**mvt de 1er ordre = percevoir du mvt dans des stimuli qui n’impliquent aucun déplacement de contraste d’intensité (défini par des changements d’intensité lumineuse) **

Question 31

Qu’est-ce que le mouvement biologique?

Answer 31

Le “pattern” de mouvement des êtres vivants (humains et animaux)

Question 32

Comment reconnaît-on les mouvements biologiques?

Answer 32

Neurones du CORTEX TEMPORAL SUPÉRIEUR chez singe présentent sélectivité à certaines formes de mouvement biologique

Humain : perception du mouvement biologique = activation du sulcus temporal supérieur (STS)

= processus général d’extraction d’info tridimensionnelle à partir du mouvement (se manifeste aussi pour des objets è travers phénomène de PERCEPTION DE LA STRUCTURE PAR LE MOUVEMENT - kinetik depth effect)