Attention exogène

Attention endogène.

Attention endogène. Chien perçu

L ’attention au niveau d ’un neurone de MT

Attention sélective au mouvement dans l ’aire MT Effet de l’attention sur les neurones de l’aire MT: - L’animal doit relâcher une manette quand le stimulus en mouvement change de vitesse - 2 stimuli, un dans le CR, l’autre à l’extérieur du CR - Un indice prélable lui indique quel est le stimulus pertinent

Effets des inactivations dans V4 Pas de déficit de discrimination des couleurs Déficit de discrimination de formes simples Déficit de discrimination pour la couleur, la luminance, la taille, la forme, la texture, … en présence de distracteurs saillants Rôle de l’attention

L ’attention au niveau d ’un neurone de V4

Attention sélective au mouvement dans l ’aire V4 Reynolds et al, 2000

Attention sélective à l ’orientation d ’un objet C: « match » C’. « Non-match » délai B. « sample » délai A. « cue »

L ’activité des neurones de l ’aire V4 est dominée par le stimulus sur lequel est portée l ’attention.

Filtrage sélectif de l ’information par l ’attention

Recherche visuelle Feature (popout) search Conjunction search

Recherche visuelle 500 400 300 pop-out conjunction 200 100 Time to reachtarget (msec) conjunction 200 100 Number of items 4 8 16 24

Quelles structures cérébrales contrôlent l ’attention spatiale?

D ’après Matelli

Attention fovéale Saccade Attention périphérique

A- Foveal attention B- Delayed saccade C- Peripheral attention

       A – Cartographie des CR en fixation. Point de fixation. Stimuli de cartographie. Trace des yeux. 1000 2000 ms.        A – Cartographie des CR en fixation. Pas de point de fixation. B – Cartographie des CR en exploration libre.

Modulation de l ’activité visuelle dans l ’aire LIP durant l ’attention focale et l ’exploration libre. Ben Hamed et al., Cereb. Cortex 2001

Rapport S/B du codage visuel au niveau de la population des neurones de LIP Signal / bruit

* * * Mécanismes de saillance dans le cortex pariétal T 2 & q T 2 & q Stimulus récent T * 2 & q l Stimulus nouveau T * 2 # & q Stimulus stable l l # #

T * 2 # & q Stimulus stable +saccade l * #

Le cortex pariétal génère une représentation du monde visuel saillant. Les neurones de LIP répondent: 1. à des stimuli qui ont une saillance intrinsèque, (l’attention involontaire de James) >Un stimulus isolé d’apparition abrupte 2. à des stimuli saillants rendus tels par le contexte (l’attention volontaire de James) >Un objet stable pertinent pour le comportement

Données neuropsychologiques: héminegligence Donner et al. 2000 Données neuropsychologiques: héminegligence activité unitaire: modulation des réponses visualles imagerie fonctionelle

LINKS BETWEEN ATTENTION AND SACCADES behavioral evidences (e.g. Deubel and Schneider 1996) functional imaging data: overlapping networks premotor theory of attention (Rizzolatti et al. 1987) Corbetta et al. 1998

Saccade mémorisée

Effets de l’inactivation de l’aire pariétale LIP single cell recordings to map LIP and its neighboring regions muscimol injections in 3x2 sites data set: behavioral data obtained during LIP inactivation control data: obtained on following day

TASK 1: a) VISUALLY AND b) MEMORY GUIDED SACCADES visually guided saccades 8 possible locations eccentricity = 14°

TASK 1: a) VISUALLY AND b) MEMORY GUIDED SACCADES 8 possible locations eccentricity = 14°

VISUALLY GUIDED SACCADE LATENCY control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 no effect on visually guided saccade latency (nor on other characteristics)

MEMORY GUIDED SACCADE LATENCY control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 no effect on memory guided saccade latency

MEMORY GUIDED SACCADE ACCURACY Vertical position [deg] control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 no effect on memory guided saccade accuracy (nor on other characteristics)

SUMMARY 1 no effect of LIP inactivation on visually and memory guided saccades LIP is not essential for the preparation and execution of saccades

TASK 2: EXTINCTION double-target presentations and single-target presentations short duration (50 or 100 ms) eccentricity = 14° onset asynchrony for double-target presentations

SACCADIC CHOICE ON DOUBLE-TARGET PRESENTATIONS -40 40 80 120 160 200 240 280 20 60 100 onset asynchrony [ms] contraversive saccades [%] Monkey M onset asynchrony [ms] -40 40 80 120 160 200 240 280 20 60 100 Monkey A control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 shift toward the ipsilesional side lower plateau of contraversive saccades

OMISSIONS ON SINGLE-TARGET PRESENTATIONS control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 significant increase in omissions for a single contralesional target

SUMMARY 2 LIP inactivation biases the choice between two targets toward the ipsilesional one omissions for single contralesional targets motor bias toward the ipsilesional side OR visual selection and detection deficit for contralesional side

TASK 3: OVERT VISUAL SEARCH saccadic response

TASK 3: OVERT VISUAL SEARCH saccadic response three numbers of items

TASK 3: OVERT VISUAL SEARCH feature search conjunction search saccadic response three numbers of items number of items search time [ms] conjunction feature two search conditions

SEARCH TIME FOR A CONTRALESIONAL TARGET number of items search time [ms] control inactivation Wardak et al. J. Neurosci. 2002 significant increase in search time necessary to find a contralesional target

SEARCH TIME FOR AN IPSILESIONAL TARGET control inactivation number of items search time [ms] Wardak et al. J. Neurosci. 2002 no deficit for an ipsilesional target

ipsiversive motor bias OR contralesional attentional deficit Eye position [deg] ipsiversive motor bias OR contralesional attentional deficit

SEARCH TIME FOR HEMIFIELD PATTERNS number of items search time [ms] Wardak et al. J. Neurosci. 2002 control inactivation deficit for finding the target within the contralesional hemifield no exploration of the empty side of space

SUMMARY 3 LIP inactivation induces deficits for finding a contralesional target, even if all targets are on the same side exploration bias toward the ipsilesional side LIP is implicated in the visual selection of the saccadic target

QUESTION Is LIP implicated in attentional selection independently of saccadic eye movements ?

TASK 4: COVERT VISUAL SEARCH manual response for target present central fixation during the trial up to 3 stimulus arrays presentations in a single trial 2, 4, and 8 items

contralesional target REACTION TIME Monkey M Monkey G reaction time [ms] number of items contralesional target control inactivation reaction time [ms] number of items ipsilesional target contralesional deficit for reaction time

Up Top V4 LIP Down FEF Bottom Barone et al, 2000