Perception visuelle et auditive

Tester ses connaissances…

1) De quelle nature sont les informations sensorielles qui nous parviennent ? Quel

problème va donc se poser au système cognitif ?

2) Quel est le principe central des psychologues Gestaltistes ? Expliquer et donner

un exemple pour illustrer.

3) Enoncer chacune des lois de la forme et donner un exemple dans le domaine

visuel et auditif.

4) Lorsque l’on étudie la perception, on distingue deux types de processus,

lesquels ? Les définir et donner des illustrations.

5) Définir ce qu’est l’agnosie. Donner un exemple.

6) Donner un exemple de ségrégation figure/fond. Que montre ce type de figure ?

7) Donner un exemple montrant que la perception est contextuelle.

8) Expliquer ce qu’est l’illusion de Müller-Lyer.

9) Dans quelle(s) conditions va-t-on être capable de reconnaître une mélodie

intercalée à des sons distracteurs ? Justifier.

10) Qu’est-ce que la restauration perceptive ? Donner un exemple dans le domaine

visuel et auditif.

11) Si je diffuse une séquence composée d’une alternance de sons aigus et grave

qui se répètent avec une grande différence de hauteur entre ces sons, et que

j’accélère progressivement la séquence, que va-t-il se produire ? Expliquer.

La Perception

La perception est l'activité au moyen de laquelle l'organisme prend connaissance de son environnement sur la base des informations prélevées par ses sens. (Vocabulaire des sciences cognitives, 1998, p. 297)

La perception n'est pas une simple copie du monde physique, mais une construction et une interprétation active de notre environnement. Elle est influencée par les stimuli environnementaux et la pertinence des indices pour la survie de l'organisme.

Variabilité de la Perception selon les Espèces

Chaque espèce perçoit le monde différemment, en fonction des indices essentiels à sa survie :

• Humain : Vision basée sur la forme, les contours, et la couleur, permettant une interprétation complexe de l'environnement pour des actions comme la marche ou le repos.
• Grenouille : Sensible principalement aux mouvements, avec une faible distinction des formes et contours.
• Grillon : Ne perçoit pas les formes, mais est sensible à la polarisation de la lumière pour s'orienter par rapport au soleil.

Ces différences soulignent que la perception est une construction adaptative plutôt qu'une reproduction fidèle de la réalité.

Les Cinq Sens Traditionnels

Traditionnellement, cinq sens sont distingués, chacun associé à un système sensoriel spécialisé :

• Vue : Récepteurs sensibles à la lumière.
• Ouïe : Récepteurs sensibles aux vibrations sonores.
• Odorat : Récepteurs sensibles aux molécules chimiques.
• Goût : Récepteurs sensibles aux molécules chimiques.
• Toucher : Récepteurs sensibles à la pression, aux vibrations mécaniques et à la température.

Ce cours se concentrera sur la perception visuelle et auditive.

Description de notre Environnement Visuel et Sonore

Le Son

Le son est une perturbation qui se propage dans un milieu (air, eau, solide) sous forme d'ondes. Seule la perturbation se propage, les molécules du milieu oscillent autour de leur position d'équilibre.

• Propagation :
  • Vitesse dans l'air : $340~\mathrm{m.s^{-1}}$
  • Vitesse dans l'eau : $1420~\mathrm{m.s^{-1}}$
• Nature du son : Variation de pression dans l'espace et au cours du temps, caractérisée par des zones de compression (haute densité de molécules) et de raréfaction (faible densité).

Paramètres d'un Son Pur

Un son pur, comme celui d'un diapason, est une onde sinusoïdale définie par trois paramètres :

1. Amplitude (ou intensité) : Valeur de la pression maximale.
   • Gamme de pression audible par l'humain : $20~\mu \mathrm{Pa}$ à $100~\mathrm{Pa}$ (environ $10^7$ unités de pression).
   • Gamme d'intensité acoustique équivalente : $10^{-12}~\mathrm{W.m^{-2}}$ à $1~\mathrm{W.m^{-2}}$ (environ $10^{12}$ unités).
2. Fréquence : Nombre d'oscillations ou cycles par seconde, exprimée en Hertz (Hz).
   • Fréquences audibles : 20 Hz à 16 000 - 20 000 Hz.
   • Infrasons : Fréquences inférieures à 20 Hz (ex: girafes, éléphants).
   • Ultrasons : Fréquences supérieures à 20 000 Hz (ex: chauves-souris).
   • Période : Inverse de la fréquence, durée d'un cycle (généralement en millisecondes, ms).
3. Phase : Décrit la position de l'objet au début de sa vibration, exprimée en degrés (un cycle complet = 360°).

Sons Complexes

La plupart des sons de notre environnement sont complexes, avec une forme d'onde non sinusoïdale, mais décomposable en ondes sinusoïdales.

• Sons Périodiques (Harmoniques) : Le motif de pression se reproduit à intervalles réguliers.
  • Exemples : Instruments de musique (sauf percussions), voyelles (dont les fréquences sont appelées formants).
• Sons Non Périodiques : Absence de motif régulier.
  • Exemples : Percussions, consonnes, cloches, bruit.

La variation des paramètres physiques du son modifie directement notre perception :

• Amplitude : Facteur principal de la sonie (intensité perçue, de fort à faible).
• Fréquence : Facteur principal de la hauteur perçue (de grave à aigu).
• Composition fréquentielle (pour les sons complexes) : Détermine le timbre, qui permet d'identifier la source du son (voix, instrument, etc.).

La Lumière

La lumière désigne les ondes électromagnétiques auxquelles le système visuel humain est sensible. C'est une double vibration électrique et magnétique qui propage de l'énergie, pas de la matière.

• Vitesse de propagation : $300~000~\mathrm{km.s^{-1}}$ (un million de fois plus rapide que le son).
• Caractérisation : Les ondes électromagnétiques sont définies par leur longueur d'onde ($\lambda$), distance entre deux maxima successifs.
• Unité : Nanomètre (nm), $1~\mathrm{nm} = 10^{-9}~\mathrm{m}$.

Le Spectre Visible

Le système visuel humain est sensible à une étroite bande de longueurs d'onde, le spectre visible, approximativement entre 400 nm et 700 nm.

• Couleur : La variation des longueurs d'onde perçues détermine la couleur.
  • Lumière blanche : Intensité comparable de toutes les longueurs d'onde.
  • Couleur spécifique : Prépondérance d'une gamme de longueurs d'onde.

La Luminance

La luminance correspond à la quantité de lumière perçue, allant du sombre au clair. Elle est souvent mesurée en candela par mètre carré ($ \mathrm{cd.m^{-2}}$) ou en lux.

• Niveaux indicatifs de luminance (en lux) :
  • Plein soleil : 100 000 lux
  • Temps nuageux : 10 000 lux
  • Près d'une vitre par temps clair : 5 000 lux
  • Éclairement pour la lecture : 300 lux
  • Salle à manger : 200 lux
  • Couloirs : 100 lux
  • Éclairement par la lune : 1 lux
• Acuité visuelle : Maximale avec une bonne luminosité (à partir de 100 lux), elle diminue de moitié sous un faible éclairage (1 lux).

Une stimulation lumineuse est principalement définie par sa luminance et sa longueur d'onde dominante.

L'Audible et le Visible : La Notion de Seuil

Les sens humains fonctionnent dans des gammes spécifiques définies par des seuils.

Seuil Absolu (SA)

La valeur minimale d'un stimulus pouvant provoquer une sensation juste perceptible (détectée dans 50% des cas).

• Vision : Luminance minimale perçue de $10^{-6}~\mathrm{cd.m^{-2}}$ (environ 10 photons), autour de 400 nm.
• Audition : Intensité minimale perçue de $10^{-12}~\mathrm{W.m^{-2}}$, fréquence minimale audible de 20 Hz.

Seuil Différentiel (SD)

La quantité minimale dont un stimulus doit varier pour produire une sensation différente (écart perçu dans 50% des cas).

Un audiogramme, par exemple, détermine les seuils absolus pour différentes fréquences et aide à évaluer la sensibilité auditive.

Le Champ Audible

Le champ audible représente les fréquences (20 Hz à 20 000 Hz) et les niveaux sonores (en décibels, dB) auxquels l'oreille humaine est sensible.

• Échelle des décibels (dB) : Échelle logarithmique de niveau sonore, utilisant le seuil d'audibilité comme référence pour comprimer une vaste gamme de pressions.
  • Nbre dB SPL = $10 \log(\mathrm{I/I_0}) = 20 \log(\mathrm{P/P_0})$
  • $\mathrm{P_0}$ = 20 µPa (pression standard de référence)
  • $\mathrm{I_0}$ = $10^{-12}~\mathrm{W.m^{-2}}$ (intensité standard de référence)
• Courbe d'audibilité : Non plate, indique que la sensibilité varie avec la fréquence.
  • Sensibilité maximale entre 2 et 5 kHz (fréquences de la parole et de la musique).
  • Baisse de sensibilité vers les basses et hautes fréquences.
• Seuil de douleur : Autour de 120-130 dB.
• Seuil de perte : Niveau sonore au-delà duquel les cellules réceptrices (cellules ciliées internes) sont détruites. Contrairement aux autres systèmes sensoriels, ce seuil est inférieur au seuil de douleur pour l'audition, signifiant que des dommages irréversibles peuvent survenir avant même la sensation de douleur (au-delà de 100 dB).

La Sensibilité à la Lumière

La sensibilité visuelle varie en fonction du type de photorécepteur et de la longueur d'onde.

• Le seuil absolu visuel (10$^{-6}~\mathrm{cd.m^{-2}}$) est obtenu grâce aux bâtonnets.
• La sensibilité est maximale à 505 nm pour les bâtonnets et à 555 nm pour les cônes.
• Système photopique (cônes) : Moins sensible, vision colorée, haute acuité en lumière vive.
• Système scotopique (bâtonnets) : Plus sensible, vision non colorée, basse acuité en faible lumière.

Des Organes Sensoriels au Cerveau

Cette section explore comment le son et la lumière sont codés par les récepteurs sensoriels et transmis aux différentes aires cérébrales afin de comprendre la construction des objets visuels et auditifs.

L'Oreille

L'oreille se divise en trois parties :

Oreille Externe

• Pavillon : Collecte les sons.
• Conduit auditif externe.

Oreille Moyenne

Cavité remplie d'air, amplifie le son et le transmet de l'air aux liquides de l'oreille interne.

• Tympan : Membrane qui reçoit les vibrations.
• Chaîne des osselets : Marteau, enclume, étrier, amplifient les vibrations du tympan.
• Fenêtre ovale : Fermée par l'étrier, transmet la vibration à l'oreille interne.
• Fenêtre ronde : Membrane souple.
• Trompe d'Eustache : Équilibre la pression (s'ouvre lors de la déglutition ou du bâillement).

Oreille Interne

Organe de la transduction, convertit les signaux mécaniques en signaux électriques.

• Appareil vestibulaire : Responsable de l'équilibre.
• Cochlée : Structure en spirale contenant la membrane basilaire.
  • Cellules Ciliées Internes (CCI) : 3500 cellules qui génèrent le message nerveux. Leur perte est irréversible (surdité).
  • Cellules Ciliées Externes (CCE) : 12 000 à 19 000 cellules qui amplifient la déformation de la membrane basilaire. Leur excitation spontanée est à l'origine des acouphènes.
• Transduction : Mouvement de l'étrier crée un déplacement du liquide cochléaire, incline les cils des CCI, provoquant une dépolarisation et un potentiel d'action.
• Organisation tonotopique : La membrane basilaire est organisée comme un clavier, les hautes fréquences activant la base et les basses fréquences l'apex.

L'Œil

L'œil est une sphère de 24 mm de diamètre, composée de couches transparentes qui fléchissent les rayons lumineux pour former une image sur la rétine.

Structures de l'Œil

• Cornée : Membrane transparente à l'avant de l'œil.
• Cristallin : Lentille transparente qui change de forme (accommodation grâce aux muscles ciliaires) pour ajuster la convergence et faire la mise au point.
• Iris : Diaphragme qui régule la quantité de lumière entrant dans l'œil. Contient la mélanine, pigment qui détermine la couleur des yeux et filtre l'excès de lumière.
• Pupille : L'ouverture de l'iris, apparaît noire. Se rétrécit en lumière forte et s'agrandit en faible lumière.
• Rétine : Tapisse le fond de l'œil, contient les photorécepteurs.
  • Bâtonnets : Vision en faible luminosité, non colorée. Environ 120 millions. Contiennent de la rhodopsine (max. absorption à 500 nm).
  • Cônes : Vision colorée, haute acuité en forte luminosité. Environ 6 millions. Concentrés dans la fovéa. Contiennent 3 types de pigments (cyanolabe, chlorolabe, érythrolabe) sensibles à différentes longueurs d'onde (S, M, L).
  • Fovéa : Zone centrale de la rétine pour la vision précise et détaillée.
  • Papille optique (tache aveugle) : Zone sans photorécepteurs où les axones des cellules ganglionnaires forment le nerf optique. L'image y est non perçue.
• Transduction : Les pigments visuels des photorécepteurs se décomposent en présence de lumière, transformant l'énergie lumineuse en signal bioélectrique.
• Relais neuronaux : Le signal est relayé par les cellules bipolaires et transmis aux cellules multipolaires (ganglionnaires) dont les axones forment le nerf optique. Les cellules horizontales et amacrines améliorent les contrastes.

Les Aires Visuelles et Auditives

Les informations sensorielles sont transmises au cerveau et traitées dans des aires corticales spécialisées.

Le cortex cérébral est organisé en gyri (crêtes) et scissures/sulcus (creux), et divisé en lobes : frontal, pariétal, temporal et occipital.

Les Voies Visuelles

• Les axones des cellules ganglionnaires du nerf optique se projettent vers le corps genouillé latéral (CGL) du thalamus (relais sous-cortical), puis vers les aires visuelles corticales (lobe occipital).
• Les aires visuelles (V1, V2, etc.) ont une organisation rétinotopique : les points adjacents de la rétine sont traités par des neurones adjacents dans le cortex. La fovéa est sur-représentée.
• Spécialisation des aires :
  • V5 : Traitement du mouvement.
  • V4 : Perception de la couleur.
  • V3 : Perception de la forme.
• Les agnosies visuelles (ex: achromatopsie, akinétopsie) résultent de troubles dans ces aires spécialisées, soulignant l'importance de l'intégration et de la synchronisation de toutes les aires pour une perception unifiée.

Deux Grandes Voies de Traitement Visuel

1. Système magnocellulaire ventral ("quoi" ou "what") :
   • Informations peu détaillées, non colorées, faible contraste, variant dans le temps.
   • Projete vers les régions inféro-temporales.
   • Analyse des scènes visuelles, reconnaissance et identification des objets.
2. Système parvocellulaire dorsal ("où" ou "where") :
   • Informations détaillées, colorées, fort contraste, sans variation temporelle.
   • Projete vers les aires pariétales.
   • Traitement spatial, localisation des objets.

Ces voies distinctes expliquent pourquoi des patients peuvent avoir des troubles sélectifs (ex: incapacité à identifier un objet mais capable de le localiser et le saisir, ou inversement).

Les Aires Auditives

• Les premiers neurones auditifs ont leur corps cellulaire dans la cochlée, leurs axones forment le nerf cochléaire (partie du nerf VIII).
• Les voies auditives impliquent de nombreux relais :
  • Noyau cochléaire (premier relais)
  • Complexe de l'olive supérieure
  • Noyau du lemnisque latéral
  • Colliculus inférieur
  • Corps genouillé médian (CGM) du thalamus (dernier relais)
  • Cortex auditif (lobe temporal).
• Les aires auditives sont situées sur le gyrus temporal supérieur :
  • Gyrus de Heschl (aire primaire, aire 41 de Brodmann).
  • Planum temporale (aires associatives 42 et 22).
• Les agnosies auditives sont des troubles de la reconnaissance et de l'identification des sons sans déficience auditive.
  • Aphasie : Agnosie auditive concernant la parole (ex: cas de Broca et Wernicke).
  • Amusie : Agnosie auditive concernant la musique (ex: cas de Shébalin, Isabelle Peretz).
• Les études suggèrent une certaine indépendance entre le langage et la musique (patients aphasiques avec capacités musicales intactes, ou inversement amusiques sans aphasie), bien que la neuroimagerie montre un partage de réseaux neuronaux.

L'Analyse des Scènes Visuelles et Auditives

Problématique de l'Organisation Perceptive

Les informations sensorielles brutes (contrastes lumineux, variations de longueurs d'onde, fréquences) sont organisées par le système cognitif pour former des objets visuels et auditifs cohérents.

• En vision, nous percevons des objets, pas des juxtapositions de tâches colorées.
• En audition, nous distinguons différentes sources sonores dans un environnement bruyant (ex: problème du "cocktail party" de Cherry).

La question est de savoir comment le système cognitif regroupe les informations sensorielles pour construire ces objets et événements perceptifs (c'est le problème de l'organisation perceptive).

Les Lois de la Forme (Gestalt)

Les psychologues de la Gestalt (signifiant "forme" en allemand) ont énoncé des lois qui gouvernent l'organisation perceptive, affirmant que le tout est différent de la somme des parties.

1. Loi de Proximité : Les éléments proches sont regroupés.
   • Visuel : Points spatialement proches sont perçus comme des groupes (colonnes ou lignes).
   • Auditif : Sons provenant d'endroits différents sont plus facilement séparés (expérience de Cherry sur l'écoute dichotique). Bien que cet indice spatial soit parfois faible, il renforce d'autres indices.
2. Loi de la Similarité : Les éléments similaires sont regroupés.
   • Visuel : Points similaires (couleur, forme) sont perçus comme des groupes.
   • Auditif : Sons ayant des hauteurs proches ou des timbres similaires sont regroupés (ex: instruments de musique).
3. Loi de la Continuité : Les éléments orientés dans la même direction sont regroupés, privilégiant le meilleur alignement.
   • Visuel : On perçoit des lignes continues plutôt que des segments brisés (ex: deux lignes qui se croisent plutôt que quatre segments).
   • Auditif : Un son continu peut être perçu derrière un bruit.
4. Loi du Destin Commun : Les éléments qui se déplacent dans la même direction sont regroupés.
   • Visuel : Des points bougeant ensemble forment une figure distincte.
   • Auditif : Un son complexe dont certaines composantes ont une modulation de fréquence commune peut se scinder perceptivement.

Les Processus Ascendants et Descendants

L'organisation perceptive implique deux types de processus :

1. Processus Ascendants ("Bottom-up") :
   • Guidés par les propriétés physiques des stimuli.
   • Le système cognitif réalise des groupements ou des ségrégations automatiquement sur la base de régularités (ex: la différence de timbre sépare la voix d'un aboiement).
   • Ces processus ne nécessitent pas d'attention consciente et peuvent être observés dès la naissance.
2. Processus Descendants ("Top-down") :
   • Guidés par les connaissances et les attentes stockées en mémoire.
   • Les représentations en mémoire s'activent pour aider à la reconnaissance et l'extraction d'objets (ex: reconnaître un dalmatien dans des tâches noires et blanches si on sait à quoi s'attendre).
   • Utilisés en art (ex: portrait de Voltaire caché dans un tableau de Dalí).
   • En audition, les connaissances des mélodies familières peuvent aider à les distinguer même quand elles sont entremêlées (expérience de Dowling sur les comptines).

Conclusion : La Perception est une Construction

La perception n'est pas une copie passive du monde physique, mais une construction active de l'organisme, influencée par son environnement et ses besoins adaptatifs.

• Le système cognitif a une action structurante sur l'environnement.
• Les organismes développent des aptitudes perceptives basées sur la pertinence des variations physiques pour guider leur comportement.
• La perception est une interprétation du monde.

Le Phénomène de Restauration Perceptive

Ce phénomène illustre l'action constructive du cerveau en complétant les informations manquantes.

• Visuel : Si une information visuelle est partiellement cachée (ex: lettres masquées par des tâches d'encre), le cerveau la restaure pour reconnaître l'objet (ex: la lettre B).
• Auditif : Dans le cas de la parole, des portions coupées peuvent être restaurées perceptivement si du bruit est ajouté à l'endroit de la coupure, faisant disparaître la perception d'une interruption.

Démonstrations Sonores

• Piste 1 : Groupement/Ségrégation sur la base de la hauteur
  • Les sons aigus et graves alternés sont initialement regroupés (rythme de galop).
  • Pour un tempo rapide et une grande différence de hauteur, ils se scindent en deux flux distincts (un aigu, un grave), montrant la limite du groupement par proximité temporelle.
• Pistes 2 et 3 : Groupement/Ségrégation sur la base du timbre
  • Piste 2 (Timbres différents) : Deux joueurs de xylophones distincts sont perçus séparément.
  • Piste 3 (Timbres similaires) : Avec des timbres identiques, le groupement ne se fait plus par timbre, et une nouvelle mélodie émerge avec un rythme irrégulier provenant de la combinaison des notes.
• Piste 4 : Scission d'un son complexe sur la base de l'évolution de ses composantes
  • Des modulations de fréquence appliquées à certaines composantes d'un son complexeentraînent leur séparation perceptive, modifiant le timbre du son.
• Piste 5 : Comptines entremêlées, rôle des processus descendants
  • Deux comptines familières entremêlées peuvent être reconnues (Frère Jacques, Ah ! vous dirais-je maman) même si leur proximité en hauteur devrait conduire à un seul flux perceptif. Les connaissances préalables (processus descendants) permettent la ségrégation.
• Piste 6 : Restauration perceptive dans le cas de la parole
  • Des phrases anglaises avec des coupures sont entendues. Lorsque du bruit est ajouté aux coupures, la parole est restaurée, et les coupures ne sont plus perçues, démontrant la capacité du cerveau à reconstruire l'information manquante.

Tester ses connaissances sur la perception

1) Nature des informations sensorielles et problème cognitif

Les informations sensorielles qui nous parviennent sont de nature physique. Pour la vue, il s'agit de variations de longueur d'onde et de luminance. Pour l'ouïe, ce sont des variations de fréquence et d'amplitude (pression) dans un milieu. Ces informations brutes ne sont pas des objets ou des événements cohérents.

Le problème majeur pour le système cognitif est de passer de ces informations sensorielles fragmentées et physiques à une perception unifiée et significative du monde. Il doit organiser, regrouper et interpréter ces données pour construire des objets visuels et des événements auditifs que nous reconnaissons et comprenons. Il s'agit d'une construction et non d'une simple copie du monde physique.

2) Principe central des psychologues Gestaltistes

Le principe central des psychologues Gestaltistes est que "le tout est différent de la somme des parties". Ils postulent que notre perception ne se limite pas à la juxtaposition d'éléments isolés, mais organise ces éléments en formes globales et cohérentes (Gestalts).

Exemple : Une mélodie est plus qu'une suite de notes individuelles. C'est l'arrangement des notes, leurs relations d'intervalles et leur rythme qui créent une entité perceptive nouvelle. On peut transposer une mélodie (changer toutes les notes, mais conserver leurs relations) et reconnaître la même mélodie, car la "forme" globale est conservée, même si les "parties" (les notes individuelles) ont changé.

3) Lois de la forme (Gestalt) et exemples

• La loi de proximité

  • Définition : Les éléments proches spatialement ou temporellement ont tendance à être regroupés perceptivement.

  • Exemple visuel : Dans une série de points, les plus rapprochés forment des colonnes ou des lignes distinctes plutôt qu'une distribution aléatoire.

    

  • Exemple auditif : Des sons provenant de la même direction spatiale tendent à être perçus comme appartenant à une même source, facilitant la séparation de conversations multiples lors d'un "effet cocktail party".

• La loi de la similarité

  • Définition : Les éléments qui se ressemblent (en couleur, forme, taille, timbre, hauteur, etc.) sont perçus comme faisant partie du même groupe.

  • Exemple visuel : Dans une grille de points de différentes couleurs, on perçoit des lignes ou des colonnes formées par les points de même couleur.

    

  • Exemple auditif : Des sons de hauteurs proches ou des sons produits par le même instrument (timbres similaires) sont regroupés perceptivement pour former un flux sonore cohérent.

• La loi de la continuité

  • Définition : Nous avons tendance à percevoir des formes fluides et continues plutôt que des éléments discontinus ou des changements brusques. Le système privilégie les alignements.

  • Exemple visuel : Lorsque deux lignes se croisent, nous percevons deux lignes continues qui s'interrompent mutuellement, plutôt que quatre segments distincts se rencontrant en un point.

    

  • Exemple auditif : Un son continu est perçu comme persistant même s'il est momentanément masqué par un autre bruit.

• La loi du destin commun

  • Définition : Les éléments qui se déplacent ou évoluent dans la même direction sont regroupés ensemble.

  • Exemple visuel : Si plusieurs points sur un écran commencent à bouger ensemble dans la même direction, ils sont immédiatement perçus comme un groupe ou un objet unifié se déplaçant sur un fond stationnaire.

  • Exemple auditif : Les différentes composantes fréquentielles d'un son complexe qui subissent les mêmes modulations d'amplitude ou de fréquence de manière synchrone sont regroupées comme provenant d'une seule source sonore. Si certaines composantes évoluent différemment, elles peuvent être scindées perceptivement.

4) Types de processus perceptifs

On distingue deux types de processus lors de l'étude de la perception :

• Processus ascendants (ou "bottom-up")

  • Définition : Ces processus sont guidés par les propriétés physiques des stimuli. Le système cognitif regroupe et sépare les informations sensorielles de manière automatique, sur la base des régularités et des caractéristiques intrinsèques des stimuli (par exemple, différences de timbre, de couleur, de mouvement). Ils ne nécessitent pas d'attention consciente ou de connaissances préalables.

  • Illustrations :

    • La capacité des nouveau-nés à séparer des mélodies jouées par différents instruments.

    • La scission d'une alternance de sons aigus et graves en deux flux distincts lorsque la différence de hauteur est trop importante, même si on essaie de les grouper.

    • La perception des contrastes lumineux en vision ou des variations de pression en audition.

• Processus descendants (ou "top-down")

  • Définition : Ces processus sont guidés par les connaissances, les attentes, les expériences passées et les contextes. Les représentations stockées en mémoire (internes au sujet) influencent et complètent l'interprétation des informations sensorielles brutes.

  • Illustrations :

    • La reconnaissance d'un dalmatien dans une image de tâches noires et blanches indistinctes, une fois que l'on sait qu'il s'agit d'un chien dalmatien (les connaissances activent la forme en mémoire).

      

    • La reconnaissance de deux comptines familières (par exemple "Frères Jacques" et "Ah ! vous dirais-je Maman") entremêlées, même si les processus ascendants suggéreraient un seul flux sonore en raison de la similarité de hauteur. Les connaissances des mélodies permettent de les séparer.

    • Reconnaître un visage familier dans une foule dense.

5) Définition et exemple de l'agnosie

L'agnosie est un trouble neurologique qui se caractérise par une incapacité à reconnaître ou identifier des objets, des personnes, des sons ou des odeurs, malgré la conservation intacte des fonctions sensorielles élémentaires (par exemple, voir, entendre, toucher) et des capacités intellectuelles générales.

Exemple : L'achromatopsie est une forme d'agnosie visuelle spécifique aux couleurs. Une personne atteinte d'achromatopsie ne peut pas percevoir les couleurs (elle voit en nuances de gris) bien que ses yeux soient capables de détecter les différentes longueurs d'onde lumineuses. C'est un trouble lié à l'altération de l'aire V4 du cortex visuel, spécialisée dans la perception de la couleur.

6) Exemple de ségrégation figure/fond et sa signification

Exemple de ségrégation figure/fond : Les figures ambiguës telles que le vase de Rubin.

Une image représente soit un vase central, soit deux profils de visages se faisant face, selon ce que le cerveau interprète comme "figure" (l'élément au premier plan) et "fond" (l'arrière-plan). Notre perception alterne entre ces deux interprétations, car le cerveau ne peut pas percevoir les deux simultanément comme figures.

Que montre ce type de figure : Ces figures montrent que la perception n'est pas une simple réception passive des stimuli. Elle est une construction active de notre cerveau, qui doit organiser les informations sensorielles en distinguant un objet principal (la figure) de son environnement (le fond). Cela illustre l'importance des processus d'organisation perceptive dans la création de sens à partir d'informations visuelles ambiguës.

7) Exemple montrant que la perception est contextuelle

La perception est contextuelle signifie qu'elle est influencée par l'environnement, les attentes, les connaissances et les expériences préalables.

Exemple : L'effet Stroop est un exemple classique. Si vous voyez le mot "ROUGE" écrit en encre bleue, il est difficile d'identifier la couleur de l'encre ("bleue") sans lire le mot ("ROUGE"). Le contexte sémantique (le mot lui-même) interfère avec la perception de la couleur de l'encre. Un autre exemple est l'illusion d'Ebbinghaus où la taille perçue d'un cercle central est influencée par la taille des cercles qui l'entourent.

8) Explication de l'illusion de Müller-Lyer

L'illusion de Müller-Lyer est une illusion d'optique dans laquelle deux segments de ligne de même longueur sont perçus comme ayant des longueurs différentes. Un segment est encadré par des flèches pointant vers l'intérieur (ressemblant aux coins d'une pièce qui s'étend vers l'observateur), le faisant paraître plus court. L'autre segment est encadré par des flèches pointant vers l'extérieur (ressemblant aux coins d'un objet qui se rapproche), le faisant paraître plus long.

Cette illusion est souvent expliquée par l'hypothèse de l'interprétation 3D : notre cerveau tend à interpréter les flèches comme des indices de profondeur, induisant une perception erronée de la longueur réelle des segments.

9) Conditions de reconnaissance d'une mélodie intercalée à des sons distracteurs

On va être capable de reconnaître une mélodie intercalée à des sons distracteurs principalement dans les conditions où des processus descendants peuvent intervenir. Plus spécifiquement :

• Si la mélodie est familière et stockée en mémoire à long terme (par exemple, une comptine connue).

• Si la mélodie conserve ses relations musicales internes (contour, intervalles) même si les hauteurs absolues sont modifiées.

Justification : Les processus ascendants (lois de la Gestalt comme la similarité en hauteur) tendent à regrouper les sons similaires, ce qui, dans un mélange complexe ou une séquence intercalée, pourrait entraîner la perception d'un seul flux sonore confus. Cependant, grâce aux processus descendants, si nous avons une représentation mentale (un "schéma") de la mélodie en mémoire, notre cerveau peut utiliser ces connaissances pour "extraire" et reconstruire la mélodie parmi les distracteurs. C'est ce qu'a montré l'expérience de Dowling (1973) avec les comptines entremêlées. Les auditeurs parvenaient à reconnaître les mélodies familières même si, physiquement, les notes étaient entremêlées dans le même registre de hauteur, ce qui aurait dû favoriser un seul flux ascendant.

10) Qu'est-ce que la restauration perceptive ? Exemples visuel et auditif

La restauration perceptive est un processus cognitif par lequel le cerveau va restituer des informations sensorielles manquantes ou incomplètes, en utilisant le contexte et les connaissances antérieures, afin de créer une perception cohérente et complète.

• Exemple visuel : Les figures dites de Kanizsa ou les images avec des parties cachées par des "tâches d'encre". Si on présente des fragments de lettres (par exemple, un "B") qui sont partiellement masqués, le cerveau va "compléter" les parties manquantes pour percevoir la lettre entière, car il connaît la forme des lettres.

  

• Exemple auditif : Le phonème restauré. Si un phonème (son de parole) est supprimé d'un mot et remplacé par un bruit bref (comme un toussement), l'auditeur perçoit souvent le phonème manquant comme s'il était présent, et le bruit est perçu comme étant derrière le mot. Cette restauration est d'autant plus efficace que le contexte linguistique est pertinent.

11) Séquence sons aigus/graves accélérée : phénomène observé

Si vous diffusez une séquence composée d’une alternance de sons aigus et graves qui se répètent avec une grande différence de hauteur entre ces sons, et que vous accélérez progressivement la séquence, il va se produire un phénomène de ségrégation flux auditifs (ou "flux auditifs illusoires").

Explication :

1. Au début, à un tempo lent, et avec une grande différence de hauteur, vous percevrez un seul flux auditif avec une alternance claire "aigu-grave-aigu-grave", comme un "rythme de galop".

2. À mesure que la séquence s'accélère, la loi de proximité temporelle tend à se réduire, tandis que la loi de similarité en hauteur (puisque la différence de hauteur est importante) va devenir prépondérante.

3. Le système auditif va alors commencer à regrouper les sons aigus entre eux et les sons graves entre eux. Au lieu de percevoir une seule séquence alternée, vous entendrez deux flux sonores distincts et simultanés : un flux de sons aigus réguliers et un flux de sons graves réguliers, chacun avec son propre rythme. Le lien entre les sons aigus et graves sera "perdu". C'est un exemple des processus ascendants (bottom-up) agissant sur la base des propriétés physiques des stimuli (hauteur et fréquence de présentation).