Yvonne Delevoye-Turrell Pay Attention! Yvonne Delevoye-Turrell

Les interventions 3 février matin: Introduction aux modèles des attention (Y.Delevoye – Lille3) 7 février matin: Schuhfried démonstrations 10 février matin: les troubles attentionnels dans les populations cérébro-lésées (V.Quaglino – Amiens) 7 mars après-midi: présentations orales sur les pathologies liées à l’attention (vous!) 13 mars après-midi: innovations (Y.Delevoye –Lille3)

Rôle de la psychologie pour la performance motrice humaine? CONTRÔLE MOTEUR

Interactions sociales Pathologies des interactions (schizophrénie) Mots clefs Attention pour l’action… Interactions sociales Pathologies des interactions (schizophrénie) Sports adaptés pour le handicap psychique

Où se dirige l’attention ? Attention exogène: Sélective sur la balle Divisée entre les différents joureurs Inhibition du bruit des spectateurs Attention endogène: état de fatigue/vigilance sélection de l’objectif stratégie de planification positionnement corporelle Capacité à rapidement changer le type d’attentions Expertise Attentionnelle =

Plan du cours Partie 1 : Multiplicité des Attentions L’approche classique de la neuropsychologie Sélective Focalisée Soutenue Divisée Partie 2 : Concept unique de l’attention L’approche de la neuro-cognition Nous verrons dans un premiers temps, quels sont les paradigmes qui ont été utilisés au laboratoire afin d’étudier l’attention divisée ou partagée. Nous verrons ensuite en quoi les lésions frontales nous ont permis d’en apprendre davantage sur le système attentionnel, et enfin je concluerais en vous présentant un modèle qui semble approprié pour expliqué le phénomène d’attention divisée.

C’EST QUOI L’ATTENTION? Constats et définition C’EST QUOI L’ATTENTION?

Trois principes Processus entré dans le langage courant Lien étroit avec la conscience Difficile à étudier

Langage… définitions “Fait attention!” “J’ai du me concentrer pour réussir cet exercice” “Je ne peux pas étudier, il y a trop de bruit pour que garde mon attention sur mon livre” Tout le monde sait ce qu’est l’attention. C’est le contrôle de l’esprit, de façon explicite ou pas, pour se créer une représentation unifiée de ce qui semble être plusieurs objets ou pensées de façon simultanée. La focalisation, la concentration ou encore la conscience sont une partie indossiable de l’attention. William James (1890, pp403-404)

William James dit… « L'attention est la prise de possession par l'esprit, sous une forme claire et vive, d'un objet ou d'une suite de pensées parmi plusieurs qui semblent possibles [...] Elle implique le retrait de certains objets afin de traiter plus efficacement les autres

Définition à multiples niveaux Au niveau psychologique: L’attention implique une allocation préférentielle des ressources et des canaux de traitement de l’information vers les stimuli qui sont devenus pertinents en fonction du contexte Au niveau neuronal: L’attention refère à la dynamique neuronale ente la selectivité, l’intensité et la durée des réponses neuronales ATTENTION = terme générique = capacité à répondre à la présence d’un stimulus donné Il existerait plusieurs composantes (Goldstein & Goldstein 1990)

Cours autour de 4 concepts Intensité Alerte; vigilance; attention soutenue Contrôle Attention dirigée Paradigme d’indiçage Filtre Attention sélective L’écoute dichotomique Théorie de l’étranglement Partage Attention divisée Modèle de la capacité limitée

C’est quoi l’Attention? Attention c’est le(s) processus qui permet(tent) au cerveau de sélectionner une chose parmis une multitude d’informations qui bombardent le système sensoriel à tout moment Système qui permet de filtrer les information pertinente, et donc seule certains éléments émergent au niveau de la conscience Concepts reliés: Vigilance; Concentration; Expertise

Helmholtz on covert attention (1867) “It is a curious fact, by the way, that the observer may be gazing steadily at the two pinholes and holding them in exact coincidence, and yet at the same time he can concentrate his attention on any part of the dark field he likes, so that when the spark comes, he will get an impression about objects in that particular region only. In this experiment the attention is entirely independent of the position and accommodation of the eyes, or indeed, of any known variations in or on the organ of vision. Thus it is possible, simply by a conscious and voluntary effort, to focus the attention on some definite spot in an absolutely dark and featureless field. In the development of a theory of the attention, this is one of the most striking experiments that can be made.” (Physiological Optics, Vol, 3, p. 455. Thoemmes Press Ed.)

Attention Intensité Contrôle Filtre Partage Alerte; vigilance; attention soutenue Contrôle Attention dirigée Paradigme d’indiçage Filtre L’écoute dichotique Théorie de l’étranglement Attention sélective et contrôle moteur Partage Attention divisée Paradigme de la double tâche

Attention soutenue Concept: Continuum entre état d’endormissement et état d’éveil État d’éveil nécessaire pour percevoir et traiter l’information exogène ou endogène Concept: La relation entre performance sportive et éveil a la forme d’un “ U” inversé. Étude de Yerkes & Dodson (1908) = loi!

Loi de Yerkes-Dodson appliquée aux sports Contrôle moteur Fin modéré Grossier Weinberg et Hunt (1976)

Hypothèse d’utilisation des signaux Easterbrook 1959 Niveau d’alerte bas Large champs perceptif  intégration d’informations non pertinents Avec un niveau d’alerte élevé, le focus attentionnel est plus étroit et donc performance optimale pour les mouvements précis  Rétrécissement perceptif

Comment ça marche? Théorie de l’utilisation d’indices rétrécissement du champs attentionnel (Easterbrock) Théorie de la détection du signal Multiplication des erreurs de décision si sous ou hyper stimulé… (réponse dominante est déclenchée) Théorie du traitement du signal Modulation du niveau du bruit général dans le système Carrasco, Penpeci & Eckstein, Vis.Res. 2000

Attention diminue le seuil perceptif Vision centrale vision périphé. Carrasco, Penpeci & Eckstein, Vis.Res. 2000

modified Naka-Rushton function; N = attentional parameter CONTRAST GAIN – Increase in sensitivity that is a function of stimulus intensity, and is characterized by a leftward threshold (C50) shift in the contrast response function. The shape of the function does not change; it just shifts leftward -- boosting the effective contrast of the stimulus. RESPONSE GAIN – predicts an increase in response proportional with stimulus intensity. It is characterized by a change in the shape of the curve, in slope and asymptote. n-slope C-contrast level Rmax-asymptote C50 - threshold M - response at minimum stimulus intensity modified Naka-Rushton function; N = attentional parameter Martinez-Trujillo & Treue (2002)

Sustained attention & adaptation Attention increases signal intensity Intensity increases and lengthens adaptation The enhanced signal due to sustained attention leads to a stronger, longer-lasting adaptation effect!

Applications pratiques Si besoin de prise de décision ou contrôle fin, ajusté le niveau d’éveil à un niveau relativement bas Pour des grands groupes musculaires, produire un haut niveau d’activation pour maximiser la performance Informer l’individu sur les effets bénéfiques ou néfastes de l’excitation sur la performance et utiliser des méthodes de gestion du stress quand nécessaire Le professionnel doit s’efforcer de contrôler son propre niveau de stress pour maximiser son efficacité

Attention Intensité Contrôle Filtre Partage Alerte; vigilance; attention soutenue Contrôle Attention dirigée Paradigme d’indiçage Filtre L’écoute dichotique Théorie de l’étranglement Attention sélective et contrôle moteur Partage Attention divisée Paradigme de la double tâche

Task de masquage Somewhere Among hidden the in most the spectacular Rocky Mountains cognitive near abilities Central City is Colorado the an ability old to miner select hid one a message box from of another. Gold. We Although do several this hundred by people focusing have our looked attention for on it, certain they cues have such not as found type it style.

Les paradigmes de indiçage Un indice est donné pour orienter l’attention vers une cible à venir Manipulation de la nature de l’indice (cue) Valid Cue Neutral Cue Invalid Cue Effet sur la performance? Tâche de POSNER

Résultats Différentes types d’orientation sont possibles Orientation volontaire Indice endogène Une flêche Capture automatique Indice exogène Un flash lumineux

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Que se passe-t-il? 200 400 600 800 1000 1200 10 20 30 Number of Items 200 400 600 800 1000 1200 10 20 30 Number of Items RT Conjunction Feature

Red-Bottom up Waldo-Top down

Attention Intensité Contrôle Filtre Partage Alerte; vigilance; attention soutenue Contrôle Attention dirigée Paradigme d’indiçage Filtre L’écoute dichotique Théorie de l’étranglement Attention sélective et contrôle moteur Partage Attention divisée Paradigme de la double tâche

Trop d’informations Nous vivons dans un monde bruyant qui est rempli de stimuli plus ou moins pertinents…. Ressentez vote orteille gauche… L’attention sélective permet d’orienter les ressources attentionnelles vers l’information pertinente du moment.

Phénomène du “Cocktail Party” Colin Cherry (1953) Difficile d’écouter deux choses en même temps Dissociation facilitée par différences physiques (sex; intensité; direction) Mauvaise perception et mémoire des informations à inhiber…

Broadbent’s theory (1958) Résultats?? 496852 489562 Interprétations… 2 stimuli sont présentés en même temps à un buffer sensoriel Un seul des stimuli est traité sur la base de propriétés physiques avec l’autre qui reste en attente Ce principe permet de limiter une surcharge du mécanisme à capacité limitée qui traite le stimuli pour son interprétation

Théorie de filtre (Broadbent)

Limites des filtres précoces La mémoire pour les stimuli filtré peut dépendre des la familiarité du mot Cocktail party effect Effets de la pratique Il existe des traces mnésiques pour les informations théoriquement filtrées à un niveau implicite Il est possible d’alterner l’allocation attentionnelle d’une source à une autre Modèle de Treisman

Sélection tardive (Deutsch & Deutsch, 1963)

Limites des modèles tardifs Même si la pertinence est contrôllée Plus grand probabilité de détecter une informations présentées à l’oreille cible (87%) Si la sélection était tardive Pourquoi notre impression consciente dit le contraire? Evidence dans les études neuroscientiques Traitements et Filtre des informations plus précocément

Etudes de Treisman et al. (1990) Oreille cible: “They were standing near the bank” Oreille non-cible: Un des mots suivants étaient présentés “river” “money” Résultats Les sujets interprétaient “bank” comme a riverbank if they heard “river” a financial bank if they heard “money” Tout est là mais seule une partie émerge à la conscience

Modèle de l’Atténuation (Treisman) Ecoute dichotomique d’une histoire L’histoire peut être présenté à l’une ou l’autre des oreilles du sujet Les participant font des erreurs de filtre d’une oreille à l’autre Left Ear Right Ear She had peanut butter freaking laser beams you keep using that word and jelly sandwiches

Contrastes entre différents modèles Sélection précoce tardive

Conclusion Théorie du tuyau d’étranglement est la base des notions de filtre, de sélection et d’inhbition Utilisation pour le développement des tâches neuropsychologiques Modèle de Treisman est la plus répendue aujourd’hui (“Feature Integration Theory”, 1980)

Conclusion Toutes les informations sont perçues mais le traitement est plus ou moins précis en fonction de la pertinence Seule l’information pertinente émerge à la conscience et mis en mémoire à long terme Inlfuence dynamique sur les actions motrices Rapidement Au niveau perceptuel Plus tardivement Au niveau de la réponse motrice

Et pour l’action motrice?

Attention motrice bleu rouge Résultats? Ralentissement de la réponse au second stimulus (Welford 1952)  Période réfractaire psychologique (PRP)

L’allocation des ressources mentales évolue au cours de la préparation motrice. Une fois l’objectif déterminé, l’action sera programmée et lancée… Prise de décision requiert l’atténuation totale= inhibition des distracteurs…

Inhiber pour déterminer l’objectif Effet stroop (John R. Stroop, 1935) Deux informations sont en conflits Processus d’ihnibition pour bloquer la détection de la couleur et permet de porter l’attention sur la sémantique du mot. L’attention sélective = inhibition des informations non-pertinentes pour une focalisation sur la cible

L’étude de la Berge CHIEN TABLE CHIEN TABLE Mots de 5 lettres Une sonde qui requiert une répons rapide dès son apparition Sonde peut être présentée à n’importe qu’elle position dans le mots Deux conditions Catégoriser la 3ème lettre Catégoriser le mot CHIEN TABLE CHIEN TABLE

Résultats Temps de réaction (ms) Position de la sonde dans le mot

 Le faisceau attentionnel (Posner, 1980) ou la métaphore de la lampe torche… Eriksen & St James (1986): hypothèse du zoom [zoom lens] Attention est dirigée vers espace visuel avec zone ajustable en fonction des besoins de la tâche Yantis (1998): lampe torche [spotlight] Tout est perçu dans le champ visuel, mais les informations tombant dans le faisceau attentionnel sont plus nettes, plus faciles à détecter et plus rapides à traiter Pashler (1998): cross-modal Très similaire en vision et audition

Orientation du faisceau pour l’action (1) diamètre ( 2) direction = large ou étroit = = externe ou interne l / e é / e l / I é / I Marcher dans les couloirs de l’université à 12h Attraper une balle Plonger du plongeoir à la piscine Détecter l’origine d’un son

Orientation exogène pour la performance Wulf et al. (2001)

Conclusions Les ressources attentionnelles peuvent être dirigées spécifiquement vers certains objets de l’espace proche ou vers certaine partie de l’espace d’action L’attention mal orientée peut affecter négativement la performance motrice Stratégie cognitive doit être adaptée au contexte (maintient vs. flexibilité)

Flexibilité attentionnelle Positif … si nous avons besoin d’une variété d’informations pour nous aider à prendre une décision ex: traverser une route à haute fréquentation  besoin de déplacer le faisceau attentionnel à différents endroits de l’espace d’action Negatif … si l’action motrice est à exécuter dans un endroit stable et connu qui requiert rapidité et précision ex: signer un chèque; s’habiller

L’importance pour la préparation sportive? Habileté ouverte = environnement instable, non prévisible Ex: sport d’équipe marcher dans une foule Besoin de vigilance Stratégie d’exploration Flexibilité de l’attention Habileté fermée = environnement stable Ex: jouer au golf service au tennis boutonner une veste relaxation visualisation Maintient (concentration)

Attention Intensité Contrôle Filtre Partage Alerte; vigilance; attention soutenue Contrôle Attention dirigée Paradigme d’indiçage Filtre L’écoute dichotique Théorie de l’étranglement Attention sélective et contrôle moteur Partage Attention divisée Paradigme de la double tâche

Quelques Exemples Attention divisée nécessaire pour optimiser la performance à une tâche.

Des contre exemples Attention divisée peut nuire à la performance… Même si on pense qu’on maitrise!

Des contre exemples Attention divisée peut nuire à la performance… Et surtout si les tâches partagent les mêmes modalités sensorielles!

Attention divisée Paradigme de la double tâche Demander aux sujets de faire deux choses en même temps Mesure la perte de performance entre situation en simple tâche et double tâche Perte est notamment plus importante que la tâche principale est complexe

Modèle du réservoir attentionnel unique avec capacité limitée (Kahneman 1973) Qu’est ce qui affecte les capacités cognitives? Resources Vigilance Capacité disponible Autres effets Disponibilité au cours du temps Intentions du moment

C’est quoi l’attention? Attention c’est une capacité limitée qui filtre les informations pour l’optimisation de nos interactions motrices Toutes les tâches requièrent un minimum d’attention Certaines tâches vont utiliser plus de ressources (contexte, automaticité; pathologies) Stratégie cognitive nécessaire pour optimiser l’utilisation de ces ressources Apprentissage permet de moduler entre contrôle conscient et contrôle automatique des ressources

Technique de la sonde: exemple 1 - 8 experts & 8 novices - tâches A: jouer au badminton B: donner une réponse auditive au BIP - Objectif = Determiner les demandes en attention de jouer au badminton pour les deux groupes Résultats = (1) TR simple: expert= 185ms ; Nexpert= 210ms (2) TR double tâche: expert= 235ms ; Nexpert= 295ms

Technique de la sonde: exemple 1 - 8 experts & 8 novices - tâches A: jouer au badminton B: donner une réponse auditive au BIP - Objectif = Determiner les demandes en attention de jouer au badminton pour les deux groupes Résultats = Experts sont caractérisés par (1) plus grande automaticité de la première tâche (2) performance supérieure pour la seconde tâche

Technique de la sonde: exemple 2 Complexité de la tâche et pathologie Tâche motrice (10 essais): serrer/ relâcher (augmentation volontaire de la force) Séquençage move left grip release move right Synchronisation move left + grip move right + grip

Technique de la sonde: exemple 2 Complexité de la tâche et pathologie RESULTATS Séquençage move left grip release move right Synchronisation move left + grip move right + grip

Quel est le degré d’automaticité pour des habiletés motrices? Jamais totalement automatique Développer des “éléments” automatiques La performance de chaque élément sera réalisée de façon automatique L’attention sera nécessaire pour l’initiatlisation de chaque nouvel élément, pour un enchainement fluide. “…I pay attention to parts of the routine with which I have had difficulties or that I know are dangerous.”

Attention motrice et Pathologies Hémi-négligence visuel; Simult-anagosia  lobe pariétal Palsy Supranuclear; Syndrome de Balint  Cerveau médian et lobes occipital et pariétal Déficit de la focalisation de l’attention: enfant THADA; schizophrénie  thalamus Orientation diriger l’attention pour l’exploration Flexibilité déplacer le faisceau de l’attention d’une cible à une autre Focalisation maintenir l’attention sur une cible (inhibition)

Les modèles théoriques Miyake Corbetta & Schulman Koechlin Deheane