Perception visuelle et traitement sémantique M1 – UE15 cognition spatiale L.Sparrow 2007/2008 www.univ-lille3.fr/ureca/sparrow ureca.recherche.univ-lille3.fr/sparrow.

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3 A – Spécificités du traitement visuel des mots quest-ce quun mot ? comment sont-ils perçus ? B- Etapes de la perception des mots combien de temps faut-il pour reconnaître un mot ? combinaison dindices physiologiques et comportementaux C- modèles de la perception modèles à « gabarit » modèles à traits visuels perception global vs analytique ? D- Localisation cérébrale visual word form area E- Troubles visuels & lecture alexies les différents niveaux danalyse perceptive Au menu :

4 Tous les stimulus visuels nont pas le même statut : Le mot est un stimulus particulier, en tout cas, qui entraîne de la part du sujet une réponse particulière Le carré est composé de traits élémentaires

5 Pourtant, le mot est composé de lettres Et les lettres sont aussi composées déléments unitaires

6 Reconnaitre un mot grâce à sa forme ? Sperling (1963) : durée nécessaire pour la reconnaissance dune lettre = 10 ms Mais la durée requise pour reconnaitre un mot de 3 à 6 lettres est stable. Forme globale du mot Conservée (19)Distincte (18) Lettre substituéeDistincte (12.5)tdan (13)tman (12) Très similaire (24.5)tban (25)tnan (24) Paap et al (1984) (exemple à partir de « than », % domission )

7 Ces lettres semblent être des stimulus particulier, faisant lobjet dun traitement différent Par exemple : mot : café pseudomot : cufé pseudohomophone : kafé, caphé, kafai non-mot : ztrs Certaines expériences montrent que ces items ne sont pas perçus de la même façon. Pourtant, ils sont composés des mêmes symboles (les lettres). Les éléments constitutifs sont identiques, mais lensemble est différent. Par exemple, les expériences de mesure dempan : permet détudier la perception visuelle

8 Lempan perceptif en lecture est asymétrique. fixation 3 caractères à gauche et 7 ou 8 à droite 35C67176C53 Pourtant lempan est symétrique dans cette situation … ???

9 Point de fixation préféré.

10 Point de fixation Pourtant, fixer le mot en son centre devrait suffire pour lidentifier en vision fovéale.

11 Le point darrivée dans le mot ne dépend pas de lamplitude de la saccade Le nombre de fixation a tendance à augmenter si on dépasse le milieu du mot Le traitement visuel des mots semble donc spécifique…

12 B- Etapes de la perception des mots combien de temps faut-il pour reconnaître un mot ? combinaison dindices physiologiques et comportementaux

13 Rétine Accès lexical Compréhension perception mémoire étude des processus de reconnaissance visuelle des mots Effet stroop : rouge automatisation tâches principalement utilisées : épreuves tachitoscopiques décision lexicale catégorisation sémantique lecture

14 Rétine Accès lexical Compréhension perception mémoire Décision lexicale : 500 ms Catégorisation : 1000 ms Fixation oculaire : 250 ms Effet de la fréquence sur les fixations

15 PEV : potentiels évoqués visuels

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17 ondes positives ondes négatives N150 P100

18 Sensible à la fréquence et à la contrainte contextuelle

19 Rétine Accès lexical Compréhension perception mémoire Décision lexicale : 500 ms Catégorisation : 1000 ms Fixation oculaire : 250 ms Effet de la fréquence sur les fixations Onde N150 (fréquence, contrainte)

20 Onde N400: Incongruité sémantique

21 Rétine Accès lexical Compréhension perception mémoire Décision lexicale : 500 ms Catégorisation : 1000 ms Fixation oculaire : 250 ms Effet de la fréquence sur les fixations Onde N150 Fréquence, contrainte N400 (incongruité sémantique)

22 Estimation de Indefrey & Levelt (2004)

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27 Même avec les technologies actuelles, les premières étapes (150-200ms) sont difficiles a étudier…

28 C- modèles de la perception modèles à « gabarit » modèles à traits visuels perception global vs analytique ?

29 Principales caractéristiques de la perception visuelle des mots : processus automatique et inconscient identification dune lettre ~ 10 ms (Sperling, 1963) MAIS reconnaissance peu influencée par longueur des mots (3-6 lettres) effet de supériorité du mot (Cattel, 1886 ; Reicher, 1969). Bémol : caractère prononçable. reconnaissance peu sensible aux variations non critiques des trait visuels (polices, la casse…). MêMe dANs UnE mêME pHrAsE. reconnaissance par gabarit (template) ou par traits visuels (visual features) ?

30 Reconnaissance par gabarits : comparaison avec un modèle stocké en mémoire si appariement = identification nécessite un modèle (gabarit ou template) pour toutes les formes même pour une même forme présentée avec des variantes

31 Problèmes : Gabarits pour toutes les formes possibles Effets contextuels Variabilité dans linterprétation

32 Théorie des traits visuels : chaque forme peut être décomposée en traits élémentaires décomposition de la forme en éléments constitutifs puis comparaison avec une liste stockée les traits distinctifs permettent de différencier les stimulus les uns des autres différenciation sur la base dun petit ensemble de traits visuels

33 Nature de ces traits visuels ?

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35 Mais lanalyse visuelle des mots est fragile : « L a remarquable inefficacité de la reconnaissance des mots », Pelli et al., 2003, Nature. Practice make perfect : lapprentissage rend parfais A 25 ans, 100 millions de mots Les mots communs sont rencontrés des centaines de milliers de fois Malgré cela, la reconnaissance des mots est imparfaite Et elle reste plus difficile que lidentification des lettres Identification de mots communs à différents niveaux de contraste (énergie) élevéfaible

36 Les 2 conceptions perception de stimuli faiblement contrastés : Par gabarit : gabarit stocké comparé au mot on calcule une corrélation entre les 2 Les neurones des aires visuels peuvent être entraînés Plus il y a de lettres, plus il y a de points appariés, plus la reconnaissance est facile plus il y a de lettres, plus les contrastes peuvent être faibles lefficacité doit augmenter en fonction du nombre de lettres Traits visuels Chaque lettre à besoin dun niveau dénergie suffisant pour être identifiée

37 Magnifique effet de la longueur des mots : étonnamment : même pente pour les mots inférieurs à 5 lettres et les mots longs mots longs = plusieurs fixations lénergie nécessaire à la reconnaissance augmente proportionnellement au nombre de lettres

38 Lefficacité des processus de reconnaissance visuelle des mots est inversement proportionnel à la longueur des mots performance de lhumain par rapport à un idéal (TDS) = efficience efficience pour une lettre = F efficience pour reconnaître un mot de n lettres = F/n même pour des mots très courts et très fréquents comme « des »… Efficience : Pour un mot de 10 lettres

39 D- Localisation cérébrale visual word form area

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41 Latéralisation de la vision

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43 Fovéa Zone fovéale (2°) Zone parafovéale (10°, une dizaine de caractères) Vision périphérique

44 Projections occipitales bilatérales puis projections vers une seule région : la face inférieure du lobe temporal de lhémisphère gauche (gyrus angulaire)

45 Région de la Forme visuelle des mots (Visual Word Form, VWF) Hémisphère gauche

46 regroupement des lettres dun mot dans une entité perceptuelle globale (visual word form) Région de la Forme visuelle des mots (Visual Word Form, VWF) Hémisphère gauche Face inférieure du lobe temporal gauche : Gyrus Fusiforme

47 1.Spécificité modale. La région répond spécifiquement aux stimulus visuel, et non pas à des stimulus linguistiques en général (auditifs par exemple). Une lésion dans cette zone entraîne des déficits dans la reconnaissance visuelle des mots, pas deffet sur la reconnaissance auditive. 2.Activation inconsciente. Perception subliminale montrant le caractère automatique de lactivation de cette zone.

48 3.Activation spécifique. Lactivation napparaît que pour des stimulus spécifiques (les lettres), les pseudolettres ne provoquent pas de réaction. 4.Invariance spatiale. La même zone réagit quelque soit lendroit où le stimulus a été présenté (CVG ou CVD), pourtant les voies visuelles sont latéralisées.

49 5.Invariance des traits visuels. Même réponse si le mot est présentée normalement (table) ou si la présentation est altérée (tAbLe). Sensibilité aussi à la répétition sous des formes différentes (TABLE table) 6.Sensibilité à la régularité orthographique. La fréquence des mots na pas dinfluence (= pré-lexical). Les pseudomots bien construits entraînent une réponse identique à celle des mots. MAIS : cette zone est aussi activée dans dautres tâches qui nengagent pas une analyse visuelle des mots : dénomination de couleur, dimage, lecture du Braille, répétition de mot entendus, reconnaissance dimages etc… De plus, pas de cas dalexie pure reportée suite à une lésion localisée au niveau du gyrus fusiforme. Critiques portant sur la première caractéristique, la spécificité modale. En fait, pb de la plasticité neuronale.

50 Pistes intéressantes pour la dyslexie :

51 Objets impossibles : semblent être représentés en 3D mais leur réalisation dans le monde réel est impossible. Tâche : déterminer si ces objets peuvent exister 2 stratégies possibles : stratégie analytique : analyse partie par partie, zone par zone = erreur, lobjet est possible (chaque partie analysée séparément est correcte). stratégie globale : une analyse globale de lobjet permet de constater que certaines zones sont en conflit = objet impossible

52 Dyslexie = déficit phonologique mais aussi : particularités concernant la perception visuelle : vision plus « globale » expérience du « trident »

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