Vision, perception et lien vision/audition

Ce que nous percevons n’est qu’une construction de notre cerveau, voilà une phrase qui devient pour moi un véritable leitmotiv (encore plus depuis que j’ai assisté aux pertes visuelles que génère l’examen du Maddox Postural). Mais, ce qui me fait plaisir, c’est de voir que je ne suis pas la seule à le dire. Dans son livre « Parlez-vous cerveau », le neurologue Lionel Naccache utilise la même expression et nous explique comment le cerveau construit notre perception.

Extrait de son livre :

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« La perception est une construction

« Les sciences du cerveau nous ont enseigné que la perception est une action ! Il ne s’agit pas d’un slogan politiquement correct visant à nous remonter le moral lorsque nous nous sentons trop passifs […] mais des résultats spectaculaires des neurosciences de la perceptions.
Un exemple simple ?
Ouvrez bien grand les yeux et fixez droit devant vous. Que voyez-vous ? rassurez-vous, je ne dispose pas de webcams qui vous espionnent, mais je ne pense pas prendre trop de risques en affirmant que l’image que vous percevez est colorée. Oui, et alors ?
Alors, cela ne va pas de soi !
Les cellules qui tapissent la rétine transforment la lumière en impulsions nerveuses. Mais voilà, il y a un hic. Nos rétines contiennent deux types de cellules. Les premières, situées au centre, sont sensibles aux couleurs, tandis que les secondes ne voient le monde qu’en noir et blanc. Si le cerveau ne faisait que recevoir passivement les informations transmises par nos rétines, nous devrions percevoir le monde en couleurs autour du point que nous fixons, alors que tout le reste devrait apparaître noir et blanc. Quelle implacable conclusion en déduisez-vous ?
Notre cerveau colore les informations lumineuses qui lui arrivent en noir et blanc ! Élémentaire mon cher Watson …
Mais ce n’est pas tout, notre perception est le fruit de nombreuses autres actions.
[...]
Sur le côté de chacune de nos rétines, il y a un trou par lequel passent les vaisseaux et le nerf optique en partance pour le cerveau. Nous devrions donc percevoir le monde visuel avec deux « taches aveugles » sur les côtés.
Quelle conclusion en tirons-nous, toujours en raisonnant par l’absurde ?
Si ces tâches aveugles n’empiètent sur aucune de nos perceptions, c’est bien parce que notre cerveau remplit ce « trou » de la rétine par des inventions visuelles de son cru. Ce phénomène de remplissage a été découvert par l’abbé naturaliste Edmé Mariotte dès le XVII e siècle. Notre cerveau invente ici ce qu’il ne voit pas du monde, selon ce qu’il suppose qu’il devrait être !
A un niveau plus abstrait encore, notre cerveau construit notre perception comme le client d’un restaurant compose son assiette dans un buffet : il ne retient qu’une partie infime de ce qui est face à lui, ce qui nous intéresse, ce que nous cherchons, ce qui fait sens pour nous.
Coloriage, effaçage, stabilisation, remplissage, sélection, etc. : la palette d’actions réalisées par notre cerveau pendant la perception est très vaste. N’ayant pas conscience de ces coulisses de la perceptions, nous pensons à tort, que la perception est passive. En réalité, la perception est une construction permanente de notre cerveau.

Mais, c’est aussi ce que nous explique Bruce Benaram, de la chaîne Youtube de vulgarisation scientifique : e-penser, dans deux épisodes consacrés à la vision. Dans le premier, il nous décrit le fonctionnement de l’œil et dans le deuxième (que je vous recommande vivement), il nous explique comment le cerveau traite l’information visuelle pour construire notre perception :

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Cerise sur le gâteau, il nous parle du colliculus supérieur, cette petit partie du cerveau dont je vous ai déjà entretenu à plusieurs reprises. Il nous explique que c’est vers le colliculus supérieur que se dirigent 10% des fibres optiques issues de l’œil. Son rôle majeur est de diriger notre regard et notre attention vers les objets d’intérêt. Cette petite structure « court-circuite » le cortex visuel (où est traité l’information visuelle consciente), elle permet un traitement immédiat et inconscient de l’information visuelle, c’est là que se jouent les mouvements oculaires les plus rapides (les saccades). Et nous apprenons dans que le colliculus Inférieur agit de la même façon au niveau de l’audition et que les deux colliculi inférieurs et supérieurs interagissent et échangent en permanence des informations.

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C’est exactement ce que nous pouvons lire de le livre « Oeil et bouche », des Dr Quercia et Marino :

La voie rétino-tectale correspond à 10 des fibres optiques. Son importance est primordiale dans la coordination des mouvements de la tête et des yeux, et dans la stabilisation de l’image rétinienne.[...] elle se termine dans la une région nommée colliculus supérieur (CS) ches les mammifères.

[...]

Associés aux colliculi inférieurs qui font partie de la voie auditive, ces noyaux de petite taille (6 mn) intègrent les informations visuelles et auditives avec les informations somato-sensorielles liées aux mouvements de la tête et du corps dans le but d’orienter le regard vers les centres d’intérêt qui nous entourent.

[...]

Il est à noter que le CS représente une structure sensorimotrice, dont le rôle est central dans le déclenchement et l’orientation des saccades oculaires vers un sujet digne d’intérêt. Il y existe des connections quasi-directes entre informations sensorielles et motrices. On y trouve aussi des neurones mixtes visuo-moteurs, mais aussi des neurones pluri sensoriels (capables de décharger pour des stimuli visuels, auditifs, tactiles et proprioceptifs). Il s’agit donc d’une structure cérébrale dans laquelle les liens sensorimoteurs sont très étroits, rapides et reposent sur une perception multi-sensorielle inconsciente.

Vision et Attention visuelle

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Nous imaginons tous qu’il suffit que nos yeux se posent sur le monde, tels une caméra, pour nous faire une représentation exacte de ce qui nous entoure. Mais, bien voir met en jeu des mécanismes beaucoup plus complexes !

Dans une publication de 2005, le Dr Quercia pointait déjà l’importance d’une petite structure du cerveau nommée colliculus supérieur, où arrivent, entre autres, les données proprioceptives des muscles oculomoteurs (le cerveau connaît ainsi la position de nos globes oculaires dans leur orbite et peut les diriger vers leur cible). Il décrivait cette structure comme la « centrale » qui contrôle la direction des saccades oculaires en fonction de la représentation de l’espace environnant .

Pour aller plus loin, je vous propose donc un article de 2014 de la Revue Médecine/Sciences qui décrit le colliculus supérieur comme une structure clé dans la sélection visuelle. Il est d’un niveau un peu ardu, j’ai néanmoins sélectionné quelques passages que j’ai trouvés vraiment intéressants. En effet, il explique  un aspect totalement méconnu de la vision de la plupart des gens (et qui entre en jeu dans les troubles perceptifs de la personne dysproprioceptive ) :

 

« Notre système visuel dispose d’une capacité limitée de traitement de l’information et, pour être efficace, il doit donc allouer ses ressources en priorité aux éléments les plus importants de l’environnement. Les principaux centres nerveux qui contrôlent ce mécanisme d’allocation, appelé attention visuelle, ont été localisés au sein du cortex cérébral. Dans cette revue, nous décrivons l’existence d’un autre centre de contrôle attentionnel, situé au sein du tronc cérébral, à savoir le colliculus supérieur (CS). Celui-ci exercerait son influence sur les processus de sélection visuelle en court-circuitant le cortex visuel.

[...]

Ce déficit marquant met en évidence le rôle crucial d’un aspect de notre vision qui passe d’ordinaire inaperçu : l’attention visuelle (ou sélection, ou orientation visuelle). En fait, nous avons tendance à imaginer que notre système visuel fonctionne comme une caméra, enregistrant en détails tout ce qui se passe autour de nous. En réalité, si notre système visuel devait être comparé à une caméra, 99 % de l’image qu’elle enregistre seraient flous. En effet, en raison notamment de l’inhomogénéité de la densité des photorécepteurs de la rétine, nous percevons de façon nette seulement la partie centrale de notre champ visuel, qui s’étend sur quelques degrés d’angle (un degré correspond plus ou moins à la largeur d’un doigt porté à bout de bras) . Pour compenser cette limitation, nous réalisons en permanence des mouvements des yeux qui permettent de placer les éléments importants de notre environnement à l’intérieur de cette portion nette du champ visuel. On appelle ce processus l’attention manifeste (overt attention). On comprend donc que notre système visuel doit faire preuve d’ingéniosité pour parvenir à construire une image qui soit « en apparence » complète, nette et stable alors qu’elle est en réalité partielle, floue et en mouvement constant. On comprend également à quel point les mécanismes qui décident où l’attention manifeste doit se porter sont un élément absolument fondamental de notre vision.

 

Par ailleurs, il semble que l’inhomogénéité de la résolution spatiale de la rétine ne soit pas le seul élément qui limite la qualité de notre vision. En effet, même sans déplacer les yeux, nous pouvons allouer des ressources visuelles à certains éléments de notre environnement plutôt qu’à d’autres. Ce processus s’appelle l’attention non mani-feste (covert attention). Par exemple, nous pouvons maintenir notre regard sur la route devant nous tout en « déplaçant notre attention » sur un autre véhicule qui nous dépasse. Dans ce cas, nous pourrons identifier avec plus de précision la nature et la vitesse du véhicule, mais nous serons moins à même de remarquer d’autres faits susceptibles de survenir ailleurs sur la route. Cela signifie qu’au-delà de la résolution spatiale de la rétine, certaines ressources cérébrales sont disponibles en quantité limitée et qu’il existe des processus au sein du cerveau qui permettent de contrôler où ces ressources doivent être allouées .

[...]

Conclusion

Les découvertes passées et récentes concourent à présenter le CS comme une structure clé dans la sélection visuelle, manifeste et non manifeste. Il semble que le CS exerce cette fonction via des mécanismes qui ne transitent pas par le cortex, suggérant que deux circuits attentionnels fonctionnent en parallèle au niveau cortical et sous-cortical. Les rôles spécifiques de ces deux circuits restent inconnus, mais on peut émettre l’hypothèse selon laquelle le réseau cortical serait plus spécifiquement impliqué dans les aspects cognitifs plus complexes de la sélection visuelle, comme par exemple la coordination avec l’action en cours, ou en fonction du contexte visuel environnant. Par opposition, le réseau sous-cortical serait, lui, important pour l’allocation automatique de l’attention vers les stimulus périphériques saillants, ou serait mis en jeu au cours de tâches répétitives, ou encore au cours d’apprentissages instrumentaux par renforcement.»

 

L’article dans son intégralité :

 Le colliculus supérieur-Centre sous-cortical de la sélection visuelle

 

Il est intéressant de noter que dans sa publication de 2005, le Dr Quercia écrivait déjà :

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On estime qu’à ce niveau existe aussi, après capture par le système optique accessoire, une véritable représentation du monde extérieur qui permet au colliculus de contrôler les mouvements oculaires et corporels jusqu’à permettre à la fovéa de fixer le sujet intéressant.

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La fovéa est la zone de la rétine où la vision des détails est la plus  précise, celle qui nous permet d’avoir une portion nette du champ visuel. Et pour lui permettre de fixer le sujet intéressant, nous utilisons nos muscles oculomoteur.

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Un certain chercheur , qui fait une analyse critique des publications du Dr Quercia (je ne donnerai pas le lien pour ne pas générer de flux sur sur son blog), ne voit pas le lien direct entre ses travaux sur différents aspects de l’attention visuelle des enfants dyslexiques et la posturologie :

Cet article explore différents aspects de l’attention visuelle chez les enfants dyslexiques, et contribue de manière intéressante à ce secteur de la littérature scientifique. [...] En tout état de cause, cet article n’a pas de lien direct avec la posturologie.

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Il semblerait pourtant qu’il y ait bien un lien entre la proprioception des muscles oculomoteurs,  le colliculus supérieur et l’attention visuelle ! Et les prismes du traitement proprioceptif prennent en charge la proprioception des muscles oculomoteurs. Encore faut-il chercher à comprendre les mécanismes en jeu derrière la posture anormale du sujet dysproprioceptif et le mode d’action du traitement proprioceptif …

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Et pour finir, je vous propose de tester à nouveau votre attention visuelle !

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Note : Dans un article consacré à son dernier livre, le neuroscientifique Stanislas Dehaene explique que l’attention est un des piliers de l’apprentissage (encore faut-il que le cerveau reçoive des informations proprioceptives correctes pour la diriger correctement ). Extrait :

1. L’attention 

Imaginez que vous arriviez à l’aéroport juste à temps pour prendre un avion. Tout, dans votre comportement, met en évidence la concentration de votre attention. L’esprit en alerte, vous recherchez le panneau des départs, sans vous laisser distraire par le flot de passagers, puis vous identifiez la ligne qui indique votre vol. Des publicités criardes vous interpellent, mais vous ne les voyez même pas : vous vous dirigez en droite ligne vers le guichet d’enregistrement. Soudain, vous vous retournez, car un ami vient de prononcer votre prénom : ce message, jugé prioritaire par votre cerveau, s’empare de votre attention et envahit votre conscience… vous faisant oublier le numéro du guichet. Telles sont quelques-unes des fonctions clefs de l’attention : éveil et alerte, sélection et distraction, orientation et filtrage. En sciences cognitives, on appelle « attention » l’ensemble des mécanismes par lesquels notre cerveau sélectionne une information, l’amplifie, la canalise et l’approfondit. Ce sont des mécanismes anciens dans l’évolution : le chien qui oriente ses oreilles, la souris qui se fige à l’écoute d’un craquement déploient des circuits attentionnels très proches des nôtres [...]

Faire attention, c’est donc sélectionner – et, en conséquence, prendre le risque d’être aveugle à ce que nous choisissons de ne pas voir. Aveugles, vraiment ? Le terme n’est pas trop fort : une expérience célèbre, celle du gorille invisible, illustre à merveille la cécité totale que cause l’inattention. Dans cette expérience, on vous demande de regarder un petit film où des joueurs de basket, en blanc et en noir, se font des passes. Vous devez compter le nombre de passes de l’équipe blanche. Rien de plus facile, pensez vous – et de fait, trente secondes plus tard, vous donnez triomphalement le bon compte. « Oui, mais… et le gorille ? » vous demande l’expérimentateur. « Le gorille ? Quel gorille ? » On rembobine le film et, à votre stupéfaction, vous découvrez qu’un acteur, déguisé en gorille, vient de traverser toute la scène en se frappant la poitrine. Impossible de le manquer, et d’ailleurs on peut prouver que vos yeux se sont bien posés sur lui. Si vous ne l’avez pas vu, c’est que, concentré sur les joueurs de l’équipe blanche, vous étiez en train d’inhiber les personnages en noir… gorille compris ! Obsédé par la tâche de comptage, votre espace de travail mental était incapable de prendre conscience de cet incongru quadrumane. L’expérience du gorille est une découverte fondamentale des sciences cognitives, maintes fois répliquée : le simple fait de focaliser son attention sur un objet de pensée rend aveugle à d’autres stimulations. [...] 

L’expérience du gorille mérite vraiment d’être connue de tous, et particulièrement des parents et des enseignants. En effet, quand nous enseignons, nous avons tendance à oublier ce que c’est que d’être ignorant. Nous pensons que ce que nous voyons, tout le monde peut le voir. Et nous ne comprenons donc pas qu’un enfant puisse, sans aucune mauvaise volonté, ne pas voir, au sens le plus littéral du terme, ce qu’on cherche à lui enseigner. Or l’expérience est claire : s’il ne comprend pas à quoi il doit faire attention, il ne le voit pas, et ce qu’il ne voit pas, il ne peut pas l’apprendre.

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Un autre regard sur la dyslexie

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J’avais depuis longtemps dans mes « cartons » cette vidéo très intéressante, mais je n’avais jamais pris le temps d’écrire un article sur mon blog. Elle se regarde avec d’autant plus d’intérêt, quand on sait que la « centrale » qui contrôle la direction des saccades oculaires, en fonction de l’espace environnant, est une petite structure du cerveau nommée colliculus supérieur, qui reçoit les données de la proprioception des muscles oculomoteurs (et oui, pour coordonner ses yeux et diriger correctement son regard, il faut que le cerveau sache où est l’œil dans son orbite … ).

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Zoï Kapoula, directrice de recherche au CNRS, est accueillie dans un Collège Lycée pour faire des tests montrant le rapport entre motricité, vision et dyslexie. Un casque spécial a été mis au point pour cette étude et est testé sur des enfants. Ce dispositif est associé à un système informatique et rend compte, en temps réel, de tous les mouvements de chacun des deux yeux. Ces dys-coordinations et instabilités pourraient expliquer en partie la lenteur de la lecture chez les enfants dyslexiques. (Clic sur l’image pour accéder à la vidéo) :

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Processus Cérébral pour Apprendre à Lire

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Je vous propose de lire un article très intéressant du blog « Le cerveau de l’enfant et de l’adolescent« , qui reprends les données scientifiques actuelles sur l’apprentissage de la lecture (dont certaines déjà partagées ici), en montrant que celui-ci entraîne une réorganisation complète du cerveau.  En effet, à l’origine, il n’existe pas de zone de la lecture dans le cerveau, la « boîte aux lettres » de la reconnaissance visuelles des mots apparaît sous l’effet de l’apprentissage en « recyclant » des zones qui étaient au départ dédiées à la reconnaissance des visages. Cependant,  un passage de cet article m’interpelle plus particulièrement car il s’intéresse à la transformation profonde que subit le cerveau lors de l’apprentissage de la lecture, en expliquant qu’elle va beaucoup plus loin que des changements dans la couche externe du cortex. Je vous propose donc un extrait de ce billet dont je vous conseille de lire l’intégralité:

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Selon des chercheurs allemands de l’Institut Max Planck pour la psycholinguistique et le Max Planck pour la cognition humaine et les sciences du cerveau, avec des scientifiques indiens du Lucknow Biomedical Research Center et de l’Université d’Hyderabad, dans une étude publiée dans la revue Science Advances de mai 2017, la lecture est un énorme défi pour le cerveau et ses effets sont incroyables, au point de pouvoir le façonner et le transformer profondément, même lorsque nous sommes adultes.

Lire est une capacité tellement nouvelle dans notre histoire évolutive qu’elle ne peut pas être “enregistrée” dans les gènes. Quand nous apprenons à le faire, le cerveau doit passer par une sorte de “recyclage”. Les zones destinées à la reconnaissance d’objets complexes, tels que des visages, doivent participer à la traduction des lettres. Et certaines régions de notre système visuel deviennent des “interfaces” entre ce que l’œil voit et le langage.

Le fait est que, jusqu’à présent, les scientifiques ont supposé que ces changements étaient limités à la couche externe du cerveau, le cortex, qui s’adapte rapidement aux nouveaux défis. Mais il s’avère que la transformation qui amène à ouvrir un livre et à le comprendre va beaucoup plus loin.

Les chercheurs ont découvert que lorsqu’un adulte apprend à lire, le cerveau subit une réorganisation qui s’étend jusqu’aux structures profondes du thalamus et du tronc cérébral.

Ils ont observé que les colliculus dits supérieurs, une partie du tronc cérébral, et les pulvinar, situés dans le thalamus, adaptent leur activité à celle du cortex visuel. Ces structures profondes aident notre cortex visuel à filtrer les informations importantes, avant même que nous les percevions consciemment. Fait intéressant, plus les signaux entre les deux régions du cerveau sont synchronisés, meilleures seront les capacités de lecture. Ils croient que ces systèmes cérébraux raffinent leur communication de plus en plus à mesure que les élèves deviennent de plus en plus compétents en lecture. Cela pourrait expliquer pourquoi les lecteurs expérimentés se déplacent plus efficacement à travers un texte.

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Lumière sur la dyslexie

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Selon les chercheurs, les impressionnants résultats d’apprentissage des volontaires ne sont pas seulement porteurs d’espoir pour les adultes analphabètes, ils mettent également en lumière la cause possible des troubles de la lecture comme la dyslexie, qu’ils croient être due à des dysfonctionnements dans le thalamus, une partie du cerveau qui a été modifiée dans l’expérience avec seulement quelques mois de formation en lecture.

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L’article dans son intégralité : là

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Il ne vous aura pas échappé que les structures profondes dont parle cet article sont impliquées dans le traitement des informations proprioceptives, et notamment le colliculus supérieur dont le Dr Quercia soulignait déjà l’implication probable dans la dyslexie dans une publication de 2005 (et dont on sait maintenant qu’il est aussi impliqué dans le TDA/H).

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Allez, encore un effort, on y arrive !

Pièce après pièce, la recherche commence à démontrer les intuitions géniales de médecins précurseurs.

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Note : Lire l’ article original de la revue Science Advances  : Learning to read alters cortico-subcortical cross-talk in the visual system of illiterates

Vision aveugle ou inconsciente

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J’ai encore trouvé de petites pépites sur la vision inconsciente, qui nous font toujours mieux comprendre le rôle de la voie rétinotectale (dans ce système, une partie des influx nerveux qui proviennent de la rétine se projette sur une petite région appelée colliculus).

Je ne peux copier ici ces articles dans leur intégralité, pour des questions de droits d’auteur, je ne vous en donne que des extraits, mais je vous conseille vivement d’aller les lire dans leur intégralité   .

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Rappelons que selon le Dr Quercia :

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Même si elle reste largement ignorée des spécialistes de ce domaine, la posturologie fait partie de la neuro-ophtalmologie. Cette dernière, en pratique ophtalmologique courante, s’intéresse surtout à ce qui se passe entre la rétine et le lobe occipital. La posturologie est liée essentiellement à la voie optique accessoire dont nous sous-estimons volontiers l’importance. Elle se penche aussi sur tout ce qui se passe en aval du lobe occipital,  notamment au niveau des aires associatives. C’est là que s’initient probablement beaucoup de fonctions humaines supérieures et les perturbations cognitives du SDP n’ont certainement pas fini d’étonner.[...]

L’œil est un double capteur postural :

• la rétine périphérique, grâce au système magnocellulaire sensible aux variations de contraste et aux mouvements, joue un rôle primordial dans les réactions posturales adaptatives. Les informations sont véhiculées au cortex par les voies optiques rétino-corticales mais c’est essentiellement le système optique accessoire qui gère les informations posturales provenant de la rétine. Un élément important de ce système est représenté par le colliculus supérieur qui est considéré comme un des centres de la régulation motrice œil-tête. Dissimulé à notre conscience par le flot d’images corticales, le système optique accessoire, fonctionne cependant en permanence.
  

 

Voici donc un extrait de l’article : De la vision aveugle… sur la route !

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« Si l’on peut perdre la vision suite à une défaillance de la rétine, on peut aussi, plus rarement, devenir aveugle si notre cortex visuel est lésé des deux côtés.

C’est ce type de lésion qui provoque cet étrange phénomène qu’on appelle la vision aveugle (ou inconsciente). Alors que des personnes atteintes disent ne rien voir, elles peuvent néanmoins réussir à identifier correctement la position d’objets dans l’espace. Comment est-ce possible si elles disent ne rien voir ? En insistant : on leur demande simplement de « prendre une chance », de deviner, en pointant dans une direction où l’objet ou le point lumineux pourrait être. Et la plupart du temps, elles pointent dans la bonne direction. Béatrice de Gelder a même montré que le sujet peut éviter des objets en se déplaçant dans un couloir.

[...]

Ces résultats, pris dans leur ensemble, suggèrent que même chez les individus normaux, une partie de notre vision et de nos réponses émotionnelles à ce que nous voyons tous les jours, est inconsciente. Que nous percevons probablement sans nous en rendre compte une bonne partie des caractéristiques du monde qui nous entoure : des formes simples, des volumes, certains mouvements, certaines couleurs, des émotions exprimées subtilement par des visages…

Quelles seraient alors les régions du cerveau permettant de voir et de répondre à ce que l’on ne sait pas qu’on a vu ? Essentiellement des structures sous-corticales, comme le colliculus supérieur ou le pulvinar, qui envoient des projections directement à différentes aires corticales visuelles sans passer par le cortex visuel primaire (V1)

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Et voici maintenant un extrait de l’ article : Vision aveugle

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Il existe une façon de voir inconsciente, plus primitive, qui agit directement sur nos émotions.[...]

Lorsqu’on présente dans son champs visuel aveugle à une personne qui a une lésion du cortex cérébral visuel (aveugle donc) , lorsqu’on lui présente une photo d’un visage et que l’on mesure la dilatation des pupilles, la sueur, le changement du rythme cardiaque, on découvre que la personne répond sans le savoir aux émotions exprimées par le visage sur la photo, la joie ou la peur.
La personne ressent une émotion même si elle ne sait pas qu’elle la ressent.
Mais si l’on présente une photo d’un visage ayant une expression neutre, il n’y a pas de réactions.
Si on mesure la contraction des muscles du visage de la personne qui regarde la photo, on découvre qu’elle commence à mimer l’expression du visage, qu’il y a une ébauche de contraction des muscles impliqués dans le sourire si le visage a une expression joyeuse ou l’ébauche de contraction des muscles impliqués dans le froncement des sourcils si le visage exprime la peur, suggérant que les neurones miroirs de la personne en train de regarder sont en train de faire ressentir chez la personne qui ne sait pas qu’elle est en train de voir l’expression, l’émotion qu’elle voit sans le savoir sur le visage de l’autre.

Que signifie voir ?
Que signifie être conscient de ce que l’on voit ?

Lorsqu’on ne dit rien à la personne aveugle en lui projetant les images, elle réagit mais dit qu’elle n’a rien vu. Elle ne sait pas qu’elle réagit à quelque chose.
Si on lui demande qu’est ce que vous voyez, elle répond « rien ».
Mais si c’était une émotion, ce serait de la joie ou de la peur ? La personne répond alors le plus souvent correctement.
Si son attention est attirée  sur ce qu’elle voit sans le savoir, si on lui dit qu’elle peut simplement deviner, se jeter à l’eau, alors elle devient capable de dire avec des mots ce à quoi elle a réagit sans le savoir.
C’est comme si l’attention, dans la vision aveugle faisait émerger l’inconscient à la conscience incomplètement dans un entre deux ou se mêle la conscience et l’incertitude.
[...]

Mais quelle est cette région qui permet de voir et de répondre a ce que l’on ne sait pas qu’on a vu ?

Les influx nerveux qui proviennent de la rétine suivent au moins deux trajets différents en parallèle.
L’un de ces trajets gagne le cortex visuel du cerveau, celui qui est impliqué dans la vision consciente et l’autre gagne une petite région, une région plus ancienne en terme d’évolution du vivant appelée colliculus.
Chez les poissons et les oiseaux, c’est la principale structure du cerveau qui est activée par la rétine. Chez les mammifères et les primates, c’est le cortex visuel qui est principalement impliqué dans la vision.
Mais l’imagerie cérébrale révèle que cette petite région et d’autres régions impliquées dans les émotions, les réponses motrices, les gestes, sont activées au cours la vision aveugle.
Et chez les personnes n’ayant pas de visions cérébrales, cette région est activée plus vite et pour des seuils d’activation plus faible que le cortex visuel. La vision pleinement consciente , celle qu’élabore le cortex visuel, est plus riche mais plus lente et nécessite un évènement visuel plus intense pour se déclencher que la vision aveugle.

 

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Enfin, je vous propose aussi de visionner l’explication donnée sur la chaine de vulgarisation scientifique « E-penser » (j’ai sélectionné le passage, clic sur l’image) sur les capacités de perception des aveugles privés de cortex visuel primaire, où il aborde notamment le rôle du colliculus :

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 Lire aussi : Les différentes voies visuelles

Comment notre cerveau décide-t-il de fuir en cas de menace ?

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Je vous ai déjà parlé du colliculus supérieur, cette zone du cerveau qui est la « centrale » contrôlant la direction des saccades oculaires en fonction de la représentation que nous avons de l’espace environnant (nous avons d’ailleurs vu que le colliculus est impliqué dans le TDA/H).

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Les influx nerveux qui proviennent de la rétine suivent au moins deux trajets différents en parallèle. L’un de ces trajets gagne le cortex visuel du cerveau, celui qui est impliqué dans la vision consciente et l’autre gagne une petite région, une région plus ancienne en terme d’évolution du vivant appelée colliculus. Chez les poissons et les oiseaux, c’est la principale structure du cerveau qui est activées par la rétine. Chez les mammifères et les primates, c’est le cortex visuel qui est principalement impliqué dans la vision.

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Le colliculus supérieur est une structure primaire d’analyse multi-sensorielle, c’est le lieu où se rencontrent les données sensitives de la proprioception des muscles oculomoteurs (information sur la position des globes oculaires dans leur orbite = localisation spatiale visuelle), les informations issues de 10% des fibres optiques issues de l’œil, mais aussi des informations somato-sensorielles (toucher, proprioception) et auditives. Il y a dans le colliculus supérieur des cellules qui réagissent à la localisation spatiale, à l’audition, la vision, la proprioception et les neurophysiologistes ont démontré qu’une information sensorielle est mieux codée si le sujet la localise correctement dans l’espace : si les informations sensorielles sont congruentes, la réponse du neurone est supérieure.

 

J’ai donc trouvé très intéressant cet article de Libération, qui nous montre le rôle essentiel du colliculus dans la décision de prendre la fuite face à une menace (système très archaïque, il s’agit d’assurer la survie):

Lorsque nous sommes face à une situation menaçante, notre premier réflexe est d’évaluer le danger puis de décider ou non de prendre la fuite. Mais comment notre cerveau prend-il cette décision ? Comment arrive-t-il à évaluer le niveau d’une menace ? Une équipe de chercheurs anglais est parvenue à répondre à ces questions. Publiés dans la revue Nature, leurs résultats pourraient être très utiles pour comprendre certains troubles du comportement humain. [...]

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Certaines personnes atteintes de stress post-traumatique ou souffrant de phobie sociale se sentent menacées en toutes circonstances, comme si leur cerveau n’était pas capable d’évaluer si une situation est vraiment dangereuse et de prendre la bonne décision quant à une fuite.[...]

Les chercheurs ont identifié deux régions, situées à la base du cerveau, ayant un rôle crucial dans la décision de prendre la fuite : le colliculus supérieur et la substance grise périaqueducale. Plus précisément, c’est la connexion entre ces deux régions qui va déclencher la fuite.

Explication : un évènement menaçant est capté par l’œil. Les neurones de la rétine transfèrent l’information aux neurones du colliculus supérieur. Ces neurones font alors appel à leur propre mémoire et analysent la situation. [...]

Si la situation est dangereuse, l’activité neuronale dans le colliculus supérieur augmente. Passé un certain seuil d’activité, la connexion avec la substance grise périaqueducale s’établit et le cerveau prend alors la décision de fuir. En revanche, si l’activité n’est pas assez importante dans le colliculus supérieur, la connexion ne se fait pas et il n’y a pas de fuite.

«On peut dire que les neurones du colliculus supérieur prennent la décision et que les neurones de la substance grise périaqueducale l’exécutent», résume Henrique Sequeira, professeur de neurosciences à l’université des sciences et technologies Lille 1.

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L’article dans son intégralité :  Comment notre cerveau décide-t-il de fuir en cas de menace ?

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Je trouve les résultats de cette étude très intéressants et parfaitement en phase avec les travaux du Dr Quercia (notamment avec le symptôme de l’inconfort dans la foule). Un nombre trop important d’erreurs causées par un dysfonctionnement proprioceptif est à l’origine d’une incohérence entre les différentes informations sensorielles qui parviennent au colliculus. Dès lors, celui-ci peut-il analyser sereinement la situation ?

En tout cas, cet article me parle, à moi qui suit dysperceptive dysproprioceptive, à moi qui doit lutter très fréquemment contre ce sentiment d’angoisse inexpliqué : dans la foule, quand il y a ne nombreuses voitures en mouvement autour de moi, face à une situation nouvelle dont je ne maîtrise pas tous les aspects, etc. (Même si je sais le cacher et donner l’illusion que tout va bien )

 

TDAH, colliculus supérieur et dysproprioception

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Je souhaite partager avec vous cette vidéo très intéressante sur les travaux du Pr Michael Reber, chercheur Inserm à l’Université de Strasbourg – CNRS sur le TDA/H, qui n’est pas sans rappeler quelques points de l’hypothèse de l’origine proprioceptive de certains troubles des apprentissages.

Le Pr Reber explique que des études précédentes ont déjà démontré des perturbations importantes des saccades oculaires chez les TDA/H. Et les conclusions de cette nouvelle étude suggèrent que le TDAH pourrait être la conséquence d’un dysfonctionnement du colliculus supérieur, une région du cerveau qui intègre et analyse les informations sensorielles, et d’un déséquilibre en noradrénaline dans cette zone.  Dès lors,  si les informations sont défectueuses en début de chaîne d’analyse, la suite de la chaîne en sera perturbée.

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A la suite de cet article « TDAH et recherche française » (1), le Pr Michael Reber a d’ailleurs laissé le commentaire suivant  :

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Disons que le colliculus supérieur est une structure primaire d’analyse multi-sensorielle, recevant des informations visuelles, auditives (surtout chez l’homme) et somato-sensorielles (le toucher). Si des défauts d’analyse de ces données ont lieu déjà dans cette structure, il nous parait logique que les autres structures connectées (cortex préfrontal notamment) présentent elles aussi des défauts. [...] L’idée est que les patients avec TDAH n’ont plus la capacité de « filtrer » les stimulations sensorielles pertinentes -et en particulier visuelles et auditives- des informations non pertinentes (qu’on appellerait chez nous du « bruit »). »

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Fait intéressant, le colliculus supérieur est un élément important du capteur oculaire postural et il est considéré comme un des centres de la régulation motrice œil-tête (2). Dans une de ses premières études datant de 2005, il y a 13 ans déjà, le Dr Quercia (Chercheur associé – Unité INSERM U1093 Cognition Action et Plasticité Sensorimotrice) écrivait :

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« Le noyau trigéminal, élément dont l’origine phylogénétique est très ancienne, possède de nombreuses relations anatomiques avec des structures qui jouent un rôle clé dans le maintien de la posture et le contrôle des mouvements […] Les relations qui unissent le noyau trigéminal au colliculus supérieur sont probablement tout aussi essentielles. Le colliculus supérieur est en effet le lieu où se rencontrent les données sensitives de la proprioception des muscles oculomoteurs, les données sensorielles de la voie visuelle accessoire et du cortex visuel, mais aussi des informations somato-sensorielles et auditives. C’est la « centrale » qui contrôle la direction des saccades oculaires en fonction de la représentation de l’espace environnant « 

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Rappelons que le capteur rétino-trigéminé et ses dysfonctionnements sont tout l’objet des travaux des Drs Quercia et Marino. Le nerf Trijumeau est ainsi appelé car il se compose de trois branches qui irradient la face et la bouche : deux branches sensitives (ophtalmique et maxillaire) et une branche sensitivomotrice (mandibulaire). Mais il possède également des ramifications avec les yeux (proprioception des muscles oculomoteurs) et les oreilles (tenseur du tympan). De ce fait, le nerf Trijumeau va mettre en lien la bouche, les yeux et les oreilles créant une même unité sensorielle.

Dans la vidéo ci-dessous le Dr Quercia  nous parle de l’importance de la proprioception dans la localisation spatiale des informations sensorielles. Il explique, notamment, qu’il y a dans le colliculus supérieur des cellules qui réagissent à la localisation spatiale, à l’audition, la vision, la proprioception et que les neurophysiologistes ont démontré qu’une information sensorielle est mieux codée si le sujet la localise correctement dans l’espace : si les informations sensorielles sont congruentes, la réponse du neurone est supérieure (à 3’25 dans la vidéo).

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En cas de dysproprioception, les informations sensorielles qui arrivent au cerveau ne sont pas congruentes. Dans l’hypothèse proprioceptive, un nombre trop important d’erreurs causées par un trouble de la proprioception serait à l’origine d’une incohérence entre les différentes informations sensorielles parvenant au colliculus. Dès lors, ces nombreux biais perceptifs affecteraient le traitement de ces informations et seraient responsables de l’apparition de troubles développementaux de l’attention visuelle et auditive. (Nda :  Je me demande si les hypopnées nocturnes liées à un dysfonctionnement proprioceptif de l’appareil manducateur ne peuvent pas avoir un impact sur la production des neurotransmetteurs .  )

Dans l’hypothèse de Michael Reber, c’est une hypersensibilité du colliculus  supérieur, lié à une forte augmentation de noradrénaline, qui est à l’origine d’un traitement défectueux des informations sensorielles, soit de troubles de l’attention visuelle.

Alors, qui était là en premier : l’œuf ou  la poule ? Le dysfonctionnement de la proprioception ou le dysfonctionnement du colliculus ?

Affaire à suivre …  (D’autant plus que la réponse à donner, dans un des deux cas,  peut être très différente de l’approche médicamenteuse ).

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Notes  :

(1) : TDAH et recherche française, Article sur les travaux du Pr Michael Reber

(2) : Pourquoi l’ophtalmologiste est-il concerné par la posturologie ? (Dr P.Quercia sur le site du SNOF)