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# Biologie# Neurosciences

Comment nos sens influencent notre interaction avec les objets

Cet article explore le rôle du toucher dans notre perception et notre compréhension des objets.

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Table des matières

La façon dont on voit et interagit avec les objets implique des processus complexes dans notre cerveau. Les chercheurs parlent souvent de deux systèmes principaux dans le cerveau liés à notre perception et à nos actions face à l’information visuelle. Un système, situé en dessous d'une certaine ligne dans le cerveau, est censé nous aider à reconnaître les objets en fonction de leurs caractéristiques comme la forme et la couleur. L'autre système, positionné au-dessus de cette ligne, est vu comme celui qui nous aide à comprendre où se trouvent les objets et comment ils se déplacent, ce qui est crucial pour des actions comme tendre la main et Saisir.

Les gens ont remarqué que parfois ce qu'on voit peut nous tromper et nous faire penser qu'un objet a une taille différente de la réalité. Cette idée est importante car elle peut montrer comment ces deux systèmes peuvent fonctionner indépendamment. Pourtant, il y a débat sur la force de cette indépendance car les résultats de différentes études peuvent parfois donner des réponses contradictoires.

Par exemple, des chercheurs ont mené une étude sur la manière dont les gens saisissent des objets de tailles différentes. Ils ont découvert que même quand d'autres objets créaient une illusion qui changeait la taille perçue de l'objet cible, les gens le saisissaient toujours en se basant sur sa taille réelle. Mais une autre étude a trouvé que la taille des objets environnants affectait à la fois la façon dont les gens saisissaient et comment ils jugeaient visuellement la taille de l'objet cible. Actuellement, il n'y a pas d'accord sur pourquoi cela se produit.

Un domaine qui n'a pas reçu beaucoup d'attention dans l'étude de ces relations perception-action est comment les différents sens travaillent ensemble quand on prend des infos sur le monde. Alors que beaucoup pensent que les tâches impliquant de tendre la main vers des objets dépendent uniquement de ce qu'on voit, ces tâches impliquent aussi notre sens du toucher. Certaines études ont examiné comment le toucher peut influencer nos Perceptions pendant ces tâches, mais elles se sont surtout concentrées sur ce qui se passe après l'action, plutôt que de considérer comment nos sens travaillent ensemble pendant la phase de planification.

Dans cet article, on va discuter de comment notre sens du toucher peut impacter notre perception et notre interaction avec les objets, surtout quand on fait face à des illusions visuelles. On va se concentrer sur comment notre compréhension des objets et de notre corps peut s'entremêler et conduire à différentes réponses quand on tend la main vers des objets de tailles variées.

Importance du Traitement Multisensoriel dans la Saisie

Considérons l'acte de saisir un objet, l'un des mouvements les plus courants qu'on fait. Quand on tend la main pour attraper quelque chose, la façon dont on planifie ce mouvement semble dépendre de la taille réelle de l'objet. Par exemple, la façon dont on écarte nos doigts quand on saisit est généralement proportionnelle à la taille réelle de l'objet. Ça montre que notre cerveau accède à des infos sur la taille de l'objet et celle de notre propre corps pour effectuer ces mouvements correctement.

Si un objet est petit, on doit écarter nos doigts plus largement que si l'objet est grand. Ça veut dire que notre cerveau utilise des infos sur l'objet et la forme de notre main pour s'assurer qu'on ne lâche rien. Donc, la représentation que le cerveau a de la main et de l'objet doit fonctionner ensemble quand on planifie nos mouvements.

Intéressant, certaines études ont montré que si on change la façon dont on représente notre main, ça peut affecter notre façon de saisir des objets. Par exemple, si quelqu'un touche un objet qui semble plus grand qu'il ne l'est vraiment, il pourrait ajuster sa façon de le saisir comme si sa main était plus petite. Cela montre que notre perception interne de la taille de notre corps et celle des objets est flexible et peut changer selon ce qu'on ressent.

Quand il s'agit de rapporter la taille d'un objet, les choses peuvent devenir plus compliquées. Il y a différentes manières de mesurer à quel point on pense qu'un objet est grand. Une façon consiste à dire lequel de deux objets de comparaison semble le plus proche en taille de l'objet cible. Cette méthode est généralement considérée comme purement visuelle, car elle implique uniquement notre vue.

Une autre méthode, appelée “estimation manuelle”, consiste à mesurer la taille de l'objet avec nos doigts. Cette méthode combine l'info visuelle avec l'info tactile de nos mains. Fait intéressant, changer notre perception de notre main peut affecter notre jugement sur la taille d'un objet avec cette méthode manuelle. Cependant, les effets sur la saisie des objets et sur l'estimation de leur taille peuvent parfois aller dans des directions opposées.

L’Illusion Uznadze

Pour explorer ces idées, on va se pencher sur une illusion visuelle spécifique appelée l'illusion Uznadze. Cette illusion se produit quand la taille d'un objet peut influencer à quel point un autre objet semble grand ou petit. Dans notre étude, on va utiliser des objets de différentes tailles et voir comment ils affectent la façon dont on les saisit et comment on perçoit leur taille.

Dans nos expériences, les participants seront d'abord exposés à un objet inducteur qui peut être plus grand, plus petit, ou de la même taille qu'un objet cible qu'ils devront saisir plus tard. L'objet inducteur pourrait être présenté soit visuellement (vu) soit spécialement (touché), et à différents endroits par rapport à l'objet cible. Après avoir saisi l'objet cible, les participants devront ensuite rapporter sa taille en la comparant à la taille de leurs doigts.

Vue d’ensemble des Méthodes

Les objets qu'on va utiliser dans notre étude incluent une balle de baseball, une balle en caoutchouc et une bille. Chacun de ces objets servira de stimulus inducteur, tandis que la balle en caoutchouc sera toujours l'objet cible pour la saisie. Les participants seront invités à réaliser des tâches spécifiques au cours desquelles ils seront exposés aux stimuli inducteurs avant de tendre la main vers l'objet cible.

Le design expérimental se composera de trois phases : induction, saisie, et correspondance. Pendant la phase d'induction, les participants observeront visuellement l'objet inducteur ou l'exploreront avec leurs mains sans le voir. Cette phase durera environ 7-8 secondes dans chaque cas. Après cela, les participants saisiront la balle en caoutchouc avec leur main droite, puis ajusteront la taille perçue avec leur main gauche sans utiliser leur vision.

Tout au long de ce processus, on va recueillir des données sur la largeur à laquelle les participants ouvrent leurs doigts quand ils saisissent et comment ils perçoivent la taille de l'objet cible par la suite. Cela nous permettra d'analyser comment l'objet inducteur affecte à la fois leur comportement de saisie et leur perception de l'objet.

Procédure Expérimentale

Les participants seront assis à une table où ils pourront tendre la main vers les objets. Les objets inducteurs seront placés soit directement devant eux, soit sur le côté, en fonction de la condition expérimentale. Dans les conditions visuelles, ils verront les objets inducteurs, tandis que dans les conditions haptiques, ils les toucheront sans les voir.

Avant chaque essai, les participants recevront des instructions et s'entraîneront avec des inducteurs sélectionnés au hasard. À chaque essai, ils interagiront d'abord avec l'objet inducteur puis réaliseront les tâches de saisie et de correspondance comme décrit. Tous les mouvements seront enregistrés pour mesurer les différences de position de la main et d'écartement des doigts tout au long des tâches.

On s’assurera que toutes les directives expérimentales et les normes éthiques sont respectées tout au long de l'étude. Les participants seront informés que leurs données resteront confidentielles et qu'ils donneront leur consentement verbal pour participer à l'étude.

Taille de l'Échantillon et Détails des Participants

Pour l'étude principale, on aura un groupe de dix participants, dont la moitié sont des femmes. La tranche d'âge variera mais moyennera autour de 30 ans. On mènera également une étude supplémentaire pour se concentrer spécifiquement sur les conditions d'induction haptique, impliquant dix autres participants.

La taille de l'échantillon de l'étude principale est intentionnellement limitée en raison de la fiabilité établie des effets de l'illusion Uznadze. Comme on s'attend à ce que ces effets soient constants, on vise à capturer les réponses individuelles et leur variation face à différents stimuli.

Les matériaux utilisés dans l'étude incluent trois types de balles de tailles différentes. La taille précise de ces balles et leurs caractéristiques nous permettront de créer efficacement des conditions inductrices durant nos expériences.

Collecte et Analyse des Données

Au cours de chaque essai, on va enregistrer à quelle largeur les participants ouvrent leurs doigts en saisissant l'objet. Cette mesure, connue sous le nom d'écartement maximal de préhension, nous aidera à évaluer comment la taille de l'objet inducteur influence le comportement de saisie. On enregistrera aussi les correspondances de taille perçue quand ils ajustent leurs doigts pour indiquer la taille de l'objet cible.

Pour analyser les données collectées, on recherchera des motifs et des différences entre les tâches de saisie et de correspondance de taille. En comparant comment ces deux tâches sont affectées par les objets inducteurs, on espère obtenir des idées sur comment les perceptions visuelles et tactiles interagissent dans nos actions motrices.

Résultats de l’Étude Principale

Dans nos résultats, on s'attend à voir une relation complexe entre perception et action. On prédit que l'illusion Uznadze affectera la façon dont les participants correspondent les tailles des objets dans la plupart des conditions, sauf lorsque l'objet inducteur est présenté d'une certaine manière. Par exemple, lorsque les inducteurs visuels ne sont pas au même endroit que l'objet cible, on pourrait constater qu'ils ont peu d'effet sur la saisie ou la correspondance.

En ce qui concerne la tâche de saisie, on prédit que l'influence des objets inducteurs variera en fonction des conditions. Dans certains cas, de grands objets inducteurs pourraient entraîner un effet de rétrécissement classique, tandis que dans d'autres, la réponse pourrait être inversée, menant à une ouverture de doigt plus grande après avoir vu un objet plus grand.

Les tâches de saisie et de correspondance révéleront comment les participants intègrent l'information visuelle et tactile, nous permettant ainsi de comprendre comment le traitement sensoriel peut différer selon les tâches. Les résultats fourniront une image plus claire de la façon dont nos cerveaux coordonnent les actions en fonction de la taille des objets avec lesquels nous interagissons.

Répétition des Conditions d’Induction Haptique

En raison de résultats inattendus observés dans les conditions d'induction haptique, on va effectuer une réplication de ces essais pour s'assurer de la cohérence des résultats. En répétant les mêmes méthodes et procédures, on espère confirmer si les résultats initiaux se maintiennent, en particulier concernant comment l'induction haptique affecte la saisie et la perception.

Dans cette réplication, on s'attend à voir des motifs similaires à ceux observés dans l'étude principale, où les inducteurs haptiques affectent la perception des tailles des objets par les participants. Notre objectif est de renforcer ces résultats pour s'assurer que nos découvertes soient robustes et fiables.

Discussion

Les résultats de l'étude soulignent l'importance de considérer comment nos différents sens fonctionnent ensemble dans la perception et l'action. On voit des preuves que les informations visuelles et haptiques peuvent influencer nos actions de saisie et nos perceptions de manière prévisible, mais aussi de façon surprenante.

L'interaction entre les différentes entrées sensorielles peut mener à des résultats différents, montrant que notre compréhension de l'intégration multisensorielle est cruciale dans les actions de saisie et la perception visuelle. Ces idées pourraient aider à résoudre des débats en cours en neurosciences cognitives sur la façon dont perception et action sont liées et les conditions qui les affectent.

On observe également que différentes relations spatiales entre les objets inducteurs et les objets cibles jouent un rôle important dans la manière dont ces effets multisensoriels se manifestent. Lorsque les signaux sensoriels proviennent du même emplacement, ils semblent travailler ensemble plus efficacement par rapport à quand ils viennent de différents endroits.

Limitations

Bien que notre étude apporte des insights précieux, il y a certaines limitations à considérer. D'abord, on a utilisé des objets familiers, ce qui pourrait avoir influencé les réponses des participants en fonction de leurs expériences passées. Des études futures pourraient explorer les effets d'utiliser des objets inconnus pour voir si les mêmes motifs se produisent.

Ensuite, la procédure d'induction dépendait de la capacité des participants à manipuler l'objet inducteur de manière autonome, ce qui pourrait introduire de la variabilité. Malgré nos efforts pour standardiser la procédure, certaines divergences pourraient être apparues, affectant potentiellement nos résultats.

Enfin, notre explication pour l'interaction complexe de la saisie et de la perception se base sur l'idée que notre représentation mentale de nos mains peut être modifiée par l'expérience. Cependant, nous n'avons pas directement manipulé cette représentation dans notre étude, ce qui pourrait être un domaine intéressant pour des recherches futures.

Conclusion

En conclusion, notre recherche éclaire les façons complexes dont nos sens façonnent notre perception et notre interaction avec le monde qui nous entoure. En examinant l'interaction entre la vision et le toucher, nous avons pu observer comment différentes entrées sensorielles influencent nos actions de saisie ainsi que nos perceptions de la taille des objets.

Ces conclusions contribuent à une compréhension plus large de la façon dont le traitement multisensoriel fonctionne et pourraient informer de futures recherches en neurosciences cognitives. Nous encourageons également des investigations supplémentaires sur comment les variations dans les contextes sensoriels peuvent impacter notre compréhension de la perception et de l'action, particulièrement dans le cadre des interactions quotidiennes avec notre environnement.

Enfin, nous prévoyons de rendre nos données brutes disponibles pour que d'autres puissent les explorer et les développer, favorisant ainsi une approche collaborative pour faire avancer les connaissances dans ce domaine.

Source originale

Titre: Perception - action dissociations depend on factors that affect multisensory processing

Résumé: Behavioral perception-action dissociations are widely used to test models of high-level vision, but debates concerning their interpretation have underestimated the role of multisensory mechanisms in such tests. Sensorimotor tasks engage multisensory processing in fundamentally different ways in comparison to perceptual tasks, and these differences can modulate the effects of illusion in specific ways in accord with the features of the experimental task. To test this idea, we compared perception and action using a well-understood size-contrast effect, the Uznadze illusion, and manipulated both unimodal and crossmodal stimulation as well as conditions that are known to favor or hinder multisensory integration. Results demonstrate that varying such conditions can cause a visual task to be affected by the illusion, or remain fully unaffected, whereas a visuomotor task can be affected by the illusion, remain immune from the illusion, or, unexpectedly, even show a robust reverse effect. Thus, similar or dissociable effects on perception and action can be observed depending on factors that are known to affect multisensory processing.These findings provide a novel perspective on a long standing debate in behavioral cognitive neuroscience.

Auteurs: Stefano Uccelli, N. Bruno

Dernière mise à jour: 2024-03-27 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.24.586486

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.24.586486.full.pdf

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

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