Masquage visuel - Visual masking
Le masquage visuel est un phénomène de perception visuelle . Il se produit lorsque la visibilité d'une image, appelée cible, est réduite par la présence d'une autre image, appelée masque. La cible peut être invisible ou sembler avoir un contraste ou une luminosité réduits . Il existe trois arrangements de synchronisation différents pour le masquage : masquage avant, masquage arrière et masquage simultané. En masquage avant, le masque précède la cible. En masquage arrière, le masque suit la cible. En masquage simultané, le masque et la cible sont affichés ensemble. Il existe deux arrangements spatiaux différents pour le masquage : le masquage de motif et le métacontraste. Le masquage de motif se produit lorsque les emplacements de la cible et du masque se chevauchent. Le masquage de métacontraste se produit lorsque le masque ne chevauche pas l'emplacement cible.
Facteurs affectant le masquage visuel
Séparation spatiale cible-masque
La suppression peut être observée à la fois dans le masquage vers l'avant et vers l'arrière lorsqu'il y a un masquage de motif, mais pas lorsqu'il y a un métacontraste. Le masquage simultané, cependant, produira une facilitation de la visibilité de la cible pendant le masquage de motif. La facilitation se produit également lorsque le métacontraste est combiné à un masquage simultané ou avancé. En effet, le masque met du temps à atteindre l'emplacement de la cible par propagation latérale. Au fur et à mesure que la cible s'éloigne du masque, le temps nécessaire à la propagation latérale augmente. Ainsi, l'effet de masquage augmentera à mesure que le masque se rapprochera de la cible.
Séparation temporelle cible-masque
Au fur et à mesure que la différence de temps entre la cible et le masque augmente, l'effet de masquage diminue. En effet, le temps d'intégration d'un stimulus cible a une limite supérieure de 200 ms, basée sur des expériences physiologiques et à mesure que la séparation approche de cette limite, le masque est capable de produire moins d'effet sur la cible, car la cible a eu plus de temps pour former une représentation neuronale complète dans le cerveau. Polat, Sterkin et Yehezkel ont expliqué en détail l'effet de la correspondance temporelle entre l'entrée de la cible et la propagation latérale du masque. Sur la base des données d'enregistrements unitaires précédents, ils ont conclu que la fenêtre de temps pour toute sorte d'interaction efficace avec le traitement de la cible est de 210 à 310 ms après l'apparition de la cible. Tout ce qui se trouve en dehors de cette fenêtre ne provoquerait aucun effet de masquage. Ceci explique pourquoi il y a un effet de masquage lorsque le masque est présenté 50 ms après la cible, mais pas lorsque l'intervalle inter-stimulus entre le masque et la cible est de 150 ms. Dans le premier cas, la réponse du masque se propagerait à l'emplacement cible et serait traitée avec un retard de 260 à 310 ms, tandis que l'ISI de 150 entraînerait un retard de 410 à 460 ms.
Masquage visuel monoptique vs dichoptique
En masquage visuel dichoptique, la cible est présentée à un œil et le masque à l'autre, alors qu'en masquage visuel monoptique, les deux yeux sont présentés avec la cible et le masque. Il a été constaté que l'effet de masquage était tout aussi fort dans le masquage dichoptique que dans le masquage monoptique, et qu'il présentait les mêmes caractéristiques temporelles.
Corrélats neuronaux possibles
Il existe plusieurs théories entourant les corrélats neuronaux du masquage, mais la plupart d'entre elles s'accordent sur quelques idées clés. Premièrement, le masquage visuel vers l'arrière provient de la suppression de la « post-décharge » de la cible, où la post-décharge peut être considérée comme la réponse neuronale à la fin de la cible. Des déficiences dans le masquage en arrière ont été constamment trouvées chez les personnes atteintes de schizophrénie ainsi que chez leurs frères et sœurs non affectés, suggérant ainsi que les déficiences pourraient être un endophénotype de la schizophrénie.
Le masquage direct, d'autre part, est corrélé à la suppression de la « réponse d'apparition » de la cible, qui peut être considérée comme la réponse neuronale à l'apparence de la cible.
Modèle à deux canaux
Initialement proposé par Breitmeyer et Ganz en 1976, la version originale de ce modèle indiquait qu'il existait deux canaux d'information visuelle différents, l'un rapide et transitoire, l'autre lent et soutenu. La théorie affirme que chaque stimulus remonte chaque canal et que les deux canaux sont nécessaires pour un traitement correct et complet de tout stimulus donné. Il a expliqué le masquage en arrière en disant que la représentation neuronale du masque remonterait le canal transitoire et intercepterait la représentation neuronale de la cible lorsqu'elle remonterait le canal le plus lent, supprimant la représentation de la cible et diminuant sa visibilité. Un problème avec ce modèle, tel que proposé par Macknik et Martinez-Conde, est qu'il prédit que le masquage se produira en fonction de la distance temporelle de l' apparition du stimulus . Cependant, Macknik et Martinez-Conde ont montré que le masquage en arrière dépend en réalité plus de la distance qui sépare la fin du stimulus .
Modèle de dynamique rétino-corticale
Breitmeyer et Ögmen ont modifié le modèle à deux canaux en 2006, le renommant ainsi le modèle de dynamique rétino-corticale (RECOD). Leur principale modification proposée était que les canaux rapides et lents étaient en fait des canaux d'alimentation directe et de rétroaction, au lieu des voies rétino-géniculo-corticales magnocellulaires et parvocellulaires, ce qui avait été proposé auparavant. Ainsi, selon ce nouveau modèle, le masquage vers l'arrière est provoqué lorsque l'entrée d'anticipation du masque interfère avec la rétroaction provenant de la réponse des zones visuelles supérieures à la cible, réduisant ainsi la visibilité.
L'hypothèse de rétroaction récurrente de Lamme sur la conscience visuelle et le masquage
Ce modèle propose que le masquage en arrière soit causé par une interférence avec la rétroaction des zones visuelles supérieures. Dans ce modèle, la durée de la cible n'est pas pertinente car le masquage est censé se produire en fonction du retour, qui est généré lorsque la cible apparaît à l'écran. Le groupe de Lamme a en outre soutenu leur modèle lorsqu'ils ont décrit que l'ablation chirurgicale du cortex extrastrié chez les singes entraîne une réduction des réponses tardives de la zone V1.
Circuits d'inhibition latérale
Proposée par Macknik et Martinez-Conde en 2008, cette théorie propose que le masquage puisse s'expliquer presque entièrement par des circuits d' inhibition latérale à action directe . L'idée est que les bords du masque, s'ils sont placés à proximité immédiate de la cible, peuvent inhiber les réponses provoquées par les bords de la cible, inhibant la perception de la cible.
Interactions couplées entre V1 et gyrus fusiforme
Haynes, Driver et Rees ont proposé cette théorie en 2005, affirmant que la visibilité découle des interactions d'anticipation et de rétroaction entre le V1 et le gyrus fusiforme. Dans leur expérience, ils ont demandé aux sujets d'être activement attentifs à la cible - ainsi, comme le soulignent Macknik et Martinez-Conde, il est possible que leurs résultats aient été faussés par l'aspect attentionnel des essais, et que les résultats puissent ne pas refléter avec précision le effets de masquage visuel.
Traitement du lobe frontal du masquage visuel
Ceci a été proposé par Thompson et Schall, sur la base d'expériences menées en 1999 et 2000. Ils ont conclu que le masquage visuel est traité dans les champs de l'œil frontal, et que le corrélat neuronal du masquage ne réside pas dans l'inhibition de la réponse à la cible mais dans la « fusion » des réponses cible et masque. Une critique de leur expérience, cependant, est que leur cible était presque 300 fois plus faible que le masque, de sorte que leurs résultats peuvent avoir été faussés par les différentes latences de réponse que l'on pourrait attendre de stimuli avec de telles différences de luminosité.
Preuve du masquage visuel monoptique et dichoptique
Macknik et Martinez-Conde ont enregistré à partir de neurones du noyau genouillé latéral (LGN) et de V1 V1 tout en présentant des stimuli monoptiques et dichoptiques, et ont découvert qu'un masquage monoptique se produisait dans tous les neurones LGN et V1 enregistrés, mais que le masquage dichoptique ne se produisait que dans certains des neurones binoculaires en V1, ce qui soutient l'hypothèse que le masquage visuel dans les régions monoptiques n'est pas dû à une rétroaction des régions dichoptiques. En effet, s'il y avait eu un retour des zones supérieures du champ visuel, les premiers circuits auraient « hérité » du masquage dichoptique du retour provenant des niveaux supérieurs, et présenteraient donc à la fois un masquage dichoptique et monoptique. Bien que le masquage monoptique soit plus fort dans les premières zones visuelles, les masquages monoptique et dichoptique ont une amplitude équivalente. Ainsi, le masquage dichoptique doit devenir plus fort au fur et à mesure qu'il descend dans la hiérarchie visuelle si l'hypothèse précédente est correcte. En fait, il a été montré que le masquage dichoptique commençait en aval de la zone V2.