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Comment on perçoit les chiffres : Perspectives de la recherche

Des recherches montrent comment les caractéristiques influencent notre capacité à estimer des chiffres.

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Les humains peuvent rapidement et avec précision deviner combien d'objets il y a dans un groupe sans les compter un par un. Cette compétence commence à se développer juste quelques heures après la naissance et se produit naturellement pour tout le monde, même pour ceux qui n'ont jamais été formellement enseignés à compter. Des recherches montrent que tant les humains que les animaux ont des parties spécifiques de leur cerveau qui les aident à détecter et à traiter le nombre d'objets qu'ils voient.

Des études sur des singes et des corbeaux ont découvert que certaines cellules cérébrales réagissent spécifiquement aux nombres, ce qui signifie qu'elles sont réglées pour reconnaître différentes quantités dans des groupes d'objets. Chez les humains, bien que certaines études aient examiné comment le cerveau réagit avec des techniques avancées, la plupart des preuves concernant notre compréhension des nombres proviennent de tests mesurant les réactions des gens face à différentes quantités.

Quand on est exposé à un certain nombre d'objets, ça peut changer notre perception des nombres lors d'une tâche suivante. Par exemple, si une personne regarde un grand nombre de points pendant un moment, elle pourrait alors voir un plus petit nombre de points comme encore moins que ce qu'il est. Cela suggère que nos cerveaux ont des systèmes qui nous aident spécifiquement à analyser combien d'objets il y a.

En plus, ces adaptations se produisent dans différents sens, pas seulement la vue. Par exemple, des études ont montré que si quelqu'un écoute une séquence de sons, cela peut aussi affecter la manière dont il perçoit le nombre d'objets visibles. Cette connexion entre les sens montre que notre estimation des nombres peut être influencée par différents types d'informations que nous recevons.

La capacité à distinguer différents types de groupes est aussi importante. Par exemple, si on voit un mélange de fruits mûrs et non mûrs, ça aide à les catégoriser séparément. La recherche a mis en avant que les gens peuvent prêter attention à différents groupes d'objets en même temps. C'est un peu comme quand on se souvient de différentes Couleurs dans un ensemble d'objets.

Pour creuser un peu plus pourquoi on a ces changements de perception quand on voit des nombres, une étude a été menée avec divers expériences. L'objectif était de voir quelles caractéristiques des objets influencent notre adaptation aux nouveaux nombres. Six expériences ont été réalisées, chacune testant différentes caractéristiques comme la couleur, la luminosité et la forme des objets.

Les Expériences

Expérience 1 : Couleur
Dans le premier test, les gens ont été montrés des groupes de points colorés. Ils devaient décider lequel des deux groupes présentés avait le plus de points. Si les deux groupes étaient de la même couleur, les participants avaient tendance à estimer les nombres de manière similaire. Toutefois, si les couleurs étaient différentes, les estimations des nombres changeaient.

Expérience 2 : Luminosité
L'expérience suivante impliquait des points noirs et blancs. Les participants devaient deviner à nouveau la quantité, certains points étant noirs et d'autres blancs. Ils ont trouvé des résultats similaires : l'effet d'adaptation était plus fort lorsque les points avaient la même luminosité.

Expérience 3 : Forme
Dans la troisième expérience, différentes Formes ont été utilisées. Certaines étaient rondes, tandis que d'autres ressemblaient à des fleurs ou des carrés. Les résultats ont montré que les gens estimaient le nombre de formes différemment selon que les formes correspondaient ou non.

Expérience 4 : Mouvement
Le quatrième test impliquait des objets stationnaires et en mouvement. Étonnamment, que les points soient en mouvement ou immobiles n'a pas changé la façon dont les gens perçoivent le nombre d'objets. Cela indiquait que le mouvement n'affecte pas notre traitement de l'adaptation des nombres aussi fortement que d'autres caractéristiques.

Expérience 5 : Lettres
Les participants de la cinquième expérience ont regardé des lettres au lieu de points. Ils ont été adaptés à une lettre et ensuite testés avec des lettres similaires ou différentes. Les résultats ont montré que même de petits changements de police affectaient la façon dont les nombres étaient perçus.

Expérience 6 : Visages
La dernière expérience impliquait des visages. Les participants ont vu des visages souriants puis des visages tristes ou mélangés. L'étude a révélé que le changement d'expressions faciales n'affectait pas significativement l'effet d'adaptation, ce qui indique que modifier des caractéristiques spécifiques importait moins lorsque le contexte global restait le même.

Résumé des Résultats

Quand toutes les six expériences ont été combinées, il était clair que certaines caractéristiques influençaient la façon dont les gens s'adaptaient aux estimations de nombres. Les changements de couleur, de luminosité et de forme avaient des effets certains, tandis que les changements de mouvement et d'expressions faciales ne montraient pas le même niveau d'adaptation.

Les résultats suggèrent que nos cerveaux catégorisent et isolent les objets en fonction de leurs caractéristiques pour l'estimation numérique. Cette catégorisation nous aide à traiter efficacement l'information et à comprendre ce que nous voyons dans notre environnement.

Implications

Ces idées sur la façon dont nous percevons les nombres pourraient avoir des applications plus larges. Comprendre les mécanismes derrière notre perception des nombres peut aider à créer de meilleurs outils éducatifs pour enseigner les maths et le comptage, surtout pour ceux qui ont du mal avec ces concepts.

De plus, ces connaissances peuvent être appliquées à l'amélioration des technologies liées au traitement visuel, comme dans les systèmes de réalité virtuelle ou augmentée, où une perception précise des nombres est cruciale.

Conclusion

En résumé, notre capacité à estimer les nombres est non seulement ancrée en nous, mais est aussi influencée par diverses caractéristiques des objets que nous voyons. Les études examinées indiquent que nous avons des systèmes robustes en place qui nous permettent de catégoriser et de traiter ces nombres sur la base de caractéristiques spécifiques. Cette capacité joue un rôle important dans notre interaction avec et notre compréhension du monde qui nous entoure.

Source originale

Titre: Feature selective adaptation of numerosity perception

Résumé: Perceptual adaptation has been used to infer the existence of numerosity detectors, which allow humans to quickly estimate the number of objects in a scene. While adaptation was originally thought to affect numerosity perception regardless of the low-level features of the items, a recent study demonstrated that adaptation is more pronounced when the adapting and adapted (test) stimuli share the same color, compared to when they were colored differently. In this study we explored whether such adaptation reduction depends on a novelty effect induced by changes in stimulus features or whether this effect is observed only when implying an identity change of the stimuli. To this aim, we performed six experiments in which numerosity adaptation was investigated in conditions in which adapting and adapted stimuli were either matched or differed for several low-level (color, luminance, shape, and motion) or high-level (letters identity, face emotions) features. Numerosity adaptation was consistently observed across all conditions, but it was reduced when adaptor and test differed in color, luminance and shape. However, when stimuli differed in their motion profile, a very salient perceptual change that does not imply a change in items identity, adaptation selectivity vanished. Moreover, adaptation selectivity was not observed when items identity was changed by spatial rotations of the same stimulus (letters) or when stimuli were matched for the global configuration (face outline) but differed for the arrangement of local features (mouth, nose, eyes). Interestingly, image dissimilarity between test and adaptor, as quantified by Gabor filters simulating a simplified model of the primary visual cortex, nicely predicted the strength of numerosity adaptation across all conditions. Overall, changes in stimulus identity defined by low-level features, rather than novelty in general, determined the strength of the adaptation effects, provided that the changes were readily noticeable. Our findings suggest that numerosity mechanisms may be able to operate on segregated and categorized visual items in addition to the total quantity of the set, with part of the aftereffects induced by numerosity adaptation occurring after feature-binding.

Auteurs: Elisa Castaldi, C. Caponi, P. Grasso, R. Arrighi

Dernière mise à jour: 2024-05-16 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.594539

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.594539.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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