Serial deployment of attention during visual search by Geoffrey Woodman and Steven J. Luck (2003) Présentation de Martine Germain Étudiante à la maîtrise.

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1 Serial deployment of attention during visual search by Geoffrey Woodman and Steven J. Luck (2003) Présentation de Martine Germain Étudiante à la maîtrise en sciences biomédicales PSY6992

2 Plan de la présentation -Introduction -Description des modèles -Utilisation de la N2pc Expérience # 1 - méthode - Expérience de Woodman & Luck de 1999 - résultats - discussion Expérience # 2 - méthode - résultats - discussion -Discussion générale -Conclusion

3 Introduction La perception de plusieurs objets par le système visuel primaire fait intervenir des processus complexes, spécialement utiles lorsque lon cherche quelque chose. Les scientifiques qui sintéressent à ces processus,ont créées des tâches visuelles pour déterminer la façon dont le cerveau procède à lidentification de plusieurs éléments dune même scène. Une tâche typique de recherche visuelle comprend une cible et plusieurs distracteurs et le but est de déterminer si la cible est présente ou absente lors de chaque essai. Deux théories sur le déploiement de lattention ont été alors proposés.

4 Intro. (suite) 1.Serial search ou recherche en série où lattention est dirigée de façon spécifique sur un objet à la fois et passe rapidement dun objet à lautre. 2.Recherche en parallèle où lon identifie plusieurs objets en même temps, on regarde plus un ensemble déléments à la fois. Les conditions de la tâche vont influencer sur lutilisation dun ou lautre de ces processus.

5 Sous certaines conditions, on détecte facilement la cible, peu importe le nombre ditems affichés. Lorsque la cible ressemble beaucoup aux distracteurs, la difficulté augmente en même temps quon augmente le nombre de distracteurs. Recherche en parallèle Recherche en série ?

6 Deux types de modèles Recherche en série; –Lattention est focalisé sur un objet à la fois lorsque la tâche est ardue. –Lattention se déplace dun item à lautre à un taux qui varie en fonction de la difficulté à discriminer la cible parmi les distracteurs. –Si la distinction est facile à faire, lattention ne restera pas longtemps sur le même item mais lorsque cest difficile, le temps alloué à chaque item va augmenter. Recherche en parallèle; –Lattention est focalisé sur un ou plusieurs objets à la fois et ne peut pas changer rapidement dun objet à lautre. –Lattention est flexible et va varier dun set dobjets à un autre. –Le taux de variations des RT ne sera pas aussi linéaire que dans le cas dune recherche en série. –Ce type de recherche peut être le 1er stage et engendrer une recherche sériel.

7 Types de modèles (suite) Une fois quon objet a été identifié et rejeté comme distracteur, on ny revient plus et dès quon a trouvé la cible on arrête. Parallèle Lidentité de chaque objet est enregistrée en parallèle avec dautres et cette identité devient de plus en plus certaine avec le temps. La réponse est trouvée quand on a assez dinformation sur la majorité des items pour confirmer la présence ou labsence dune cible. Le but de cette étude est de faire une distinction claire entre ses deux modèles. En série

8 Utilisation de la N2pc Le problème dans les recherches visuelles standard, cest quon ne peut pas prévoir dans quel ordre les sujets vont débuter leur recherche et ca peut varier dun stimulus à lautre. Avec la N2pc, on a un moyen de déterminer où était dirigé lattention à un moment donné. Particulièrement utile pour tester le modèle de recherche en série à cause de sa distribution latéralisé sur le scalp. –On la retrouve du coté contro-latérale à lobjet étudié. –Présente lors des tâches où il faut scruter avec attention les items dun stimulus. Développer une méthode qui va forcer les participants à éffectuer leurs recherches dans un ordre en particulier.

9 Expérience # 1 Méthode

10 12 participants (18 à 35 ans) 2 types de stimuli StandardStandard avec 44 carrés noirs 2 carrés rouges –1 près du point de fixation et lautre éloigné du point de fixation 2 carrés verts –Idem aux rouges 50 % des essais avaient 2 couleurs différentes dans le même coté du champs visuel ou encore hémifield. 50 % des essais avaient 2 couleurs identiques dans le même coté du champs visuel. ContrôleContrôle avec 46 carrés noirs 1 carré rouge 1 carré vert Toujours situé dans un champs visuel opposé.Toujours situé dans un champs visuel opposé. 50 % des essais, les 2 étaient situés proches du point de fixation. 50 % des essais, les 2 étaient situés loin du point de fixation.

11 Taille des items : Cortical magnification factor Les sujets vont spontanément accordé leur attention à litem près du point de fixation en premier. Exemple de stimulus

12 Tâche Durée de chaque stimulus = 3000 ms Intervalle inter-stimuli variait de 1800 à 2200 ms 20 à 30 essais pour la pratique 12 blocs de 96 essais chacuns Avant chaque bloc, on disait aux participants que la cible serait de couleur rouge ou verte (présentés en alternance). Index quand la cible était présente Majeur quand la cible était absente 77 % des essais étaient des stimuli standards 33 % des essais étaient des stimuli contrôles.

13 Expérience précédente de Woodman & Luck Les différences sensorielles causés par la présence dune seule cible par coté ont pu contaminer les EEG. Différences intrinsèques dans le temps de traitement des items proches versus des items éloignés.

14 Enregistrement EEG Système International 10-20 avec lajout de sites non standards, OL et OR. Réference située aux mastoïdes. Bande passante de 0.01-80 Hz Signaux digitalisés à 250 Hz Les mouvements oculaires ont été enregistrés et rejetés par la suite. Mesure de la N2pc; –O1,O2,OL,OR,T5,T6 – 2 fenêtres; - 200-300 ms et 300-400 ms

15 Résultats pour les données comportementales Taux de réussite au-dessus de 93% Les RT ont été plus rapide pour les cibles près (M = 737 ms) que pour les cibles éloignées du point de fixation (M = 831 ms). Les RT obtenus lors des essais standard avec cible proche était plus long que ceux des stimuli contrôles semblable. Pas de différence significative entre les essais qui avaient des cibles proches vs éloignées.

16 Résultats Quand les 2 cibles potentielles sont dans des champs opposés, N2pc est plus négative en contro-latérale pour les cibles possibles proches et apparaît plus tard pour celles éloignées. La latéralisation ne diffère pas pour les cibles possibles lorsque présentées dans le même champs visuel. Il y a 100 ms entre les deux localisations de la N2pc (A), il y a eu un changement rapide de lattention recherche en série.

17 Stimuli contrôles Pas de différence dans lapparition (timing) de la N2pc entre les cibles éloignées et proches. Pas dactivité de la N2pc dans la deuxième fenêtre. Largument sur les différences intrinsèques ne tient plus.

18 Discussion La N2pc a rapidement changé dhémisphère et leurs résultats sont compatible avec la théorie de la recherche en série. Par contre, comme les RT était plus court pour les items proches lors des stimulus contrôles que lors des stimuli standard. Certains peuvent conclure que la 2ième cible éloignée des stimuli standard a été traitée de façon parallèle avec litem plus rapproché, augmentant ainsi les temps de réaction pour ce type de stimuli. Explication: Cest possible que les sujets ont commencé par regarder du coté de litem le plus éloignée lors de certains essais. Les sujets ont commencé par regardé litem le plus proche pour ensuite passé à celui plus loin même quand le premier était la cible. Temps pour incorporer cette information.

19 suite Les résultats de la Figure 5 peuvent être expliqués par le modèle de recherche en parallèle aussi. Lattention est dirigée vers 2 cibles potentielles en même temps mais avec plus dallocation de ressources sur la cible proche, pour ensuite passer à lautre cible N2pc dans la 2 ième fenêtre. Une 2 ième expérience à donc été faite pour mesurer lallocation de lattention sur un item à la fois, indépendamment des autres items.

20 Expérience # 2 Méthode

21 12 nouveaux participants Stimuli 48 carrés noirs plus –2 carrés rouges –2 carrés verts –2 carrés bleus –2 carrés violets Pour chaque carré de même couleur; –1 près, 1 loin du point de fixation –1 méridien vertical –1 méridien horizontal 8 blocs de 96 essais –Chaque couleur a été présenté deux fois

22 Exemple de stimulus Même cible, même instructions

23 La composante N2pc induite par litem sur la ligne horizontale le sera seulement par celui-ci et non par la cible potentielle située sur la ligne vertical. Donc, quand une cible proche est sur la ligne horizontal et lautre sur le méridien vertical, ca nous donne une mesure pure du temps dattention alloué à cette cible proche et vice et versa. Modèle de recherche en parallèle prédit que la N2pc va commencé en même temps pour les 2 types de cibles et que londe va être plus grande pour litem proche. Celui de la recherche en série prédit que lattention va être dirigé sur litem près en premier pour changer à litem loin dans un deuxième temps.

24 Résultats On retrouve une N2pc qui est induite par la cible possible latéralisé. 2 fenêtres; 200-375 ms et 375-550 ms. 150 ms de différence entre la N2pc induite par les cibles proches et celles éloignées. Effet de la fenêtre de mesure retrouvé pour les 2 types de configuration de stimuli (A,B).

25 Résultats des données comportementales 94 % et plus de bonnes réponses. Résultats meilleur pour les essais sans cibles que pour les essais avec cibles proches (99% vs 97.2%). 103 ms en moyenne de différence entre les cibles proches et éloignées. -Les RT les plus rapides sont ceux où la cible était présente et proche. - Compatible avec lhypothèse quon débute la recherche avec les items proches.

26 Discussion Démontre de façon claire que lattention a été dirigé sur un un objet à la fois et non sur deux objets simultanément(overlap était minimum). Cette expérience vient appuyer fortement le modèle de recherche en série. Le changement de lattention de 150 ms est plus lent que lors de lexpérience un et des autres expériences faites par les auteurs. Cette lenteur peut sexpliquer par le bruit, par une estimation erronée du temps requis pour passer dun item à lautre du à la difficulté de la tâche.

27 Discussion générale Cest possible que dautre tâche de recherche entraine un processus en parallèle plutôt quun processus sériel. Lattention peut changer rapidement, à lintérieur de 100 à 150ms ce qui élimine la recherche en parallèle qui postule que lattention ne peut pas changer aussi vite. De plus, les RT sont consistants avec lapparition de la composante N2pc.

28 Conclusion Trois conditions sont nécessaires à lutilisation dune recherche en série; La tâche requiert une localisation précise des cibles. Les items doivent être densément répartis dans le stimulus. Une discrimination très précise est nécessaire. La plupart des études appuyant le modèle de recherche en parallèle ne remplissait pas ces trois conditions.

29 Merci de votre attention Des questions ?