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Visual Awareness - Pascal Mamassian

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<strong>Visual</strong> <strong>Awareness</strong><br />

<strong>Pascal</strong> <strong>Mamassian</strong><br />

CNRS & Université Paris 5<br />

The facts of mental deafness and blindness, of auditory and optical aphasia,<br />

show us that the whole brain must act together if certain thoughts are to occur.<br />

The consciousness, which is itself an integral thing not made of parts, ‘corresponds’<br />

to the entire activity of the brain, whatever that may be, at the moment.<br />

–William James, 1890 (pp. 176-177)


courtesy Daniel Simons


courtesy Daniel Simons


courtesy Ulrich Neisser


courtesy Daniel Simons


courtesy Kevin O’Regan


courtesy Kevin O’Regan


courtesy Kevin O’Regan


courtesy Kevin O’Regan


Aujourd’hui...<br />

• Quel est le problème?<br />

• Espace et temps<br />

– Illusions spatio-temporelles<br />

– Synchronisation entre attributs visuels<br />

• Implications de l’aire V1 dans la conscience visuelle<br />

– L’hypothèse de Crick & Koch (1995)<br />

– Blindsight<br />

– Rivalité binoculaire<br />

– Modulation par feedback des aires extra-striées


Problèmes<br />

• Y a-t-il plusieurs types de conscience?<br />

– Oui d’après Block (1995): “access” vs. “phenomenological”<br />

• Est-il raisonnable de vouloir étudier la conscience<br />

scientifiquement?<br />

• Quels sont les attributs visuels qui atteignent un état<br />

phénoménologique et pourquoi ceux-là?<br />

• Est-il pensable de pouvoir isoler certaines structures<br />

cérébrales qui participeraient (ou non) à la conscience<br />

perceptive?


Espace et temps


Motion-Induced Position Bias<br />

DeValois & DeValois (1990)


Motion-Induced Blindness<br />

Bonneh et al. (2001)


Flash-Lag Effect<br />

Nijhawan (1994)


Colour-Motion Binding<br />

Moutoussis & Zeki (1997)


Time<br />

0.25s<br />

Des oscillations de changements<br />

de couleur et de direction de<br />

mouvement ne sont pas perçues<br />

synchrones lorsqu’elles sont<br />

physiquement en phase.<br />

La synchronie perceptive requière<br />

que les changements de<br />

mouvement soient en avance<br />

d’environ 100 ms.<br />

Moutoussis & Zeki (1997)


mouvement<br />

haut / bas<br />

couleur<br />

vert / rouge<br />

Moutoussis & Zeki (1997)


Moutoussis & Zeki (1997)


Moutoussis & Zeki (1997)


Moutoussis & Zeki (1997)


mvt = mvt<br />

couleur < orient.<br />

63 ms<br />

orient. < mvt<br />

52 ms<br />

couleur < mvt<br />

118 ms<br />

Moutoussis & Zeki (1997)


Intermède<br />

Décrire un protocole expérimental pour déterminer<br />

si les asynchronies perceptives trouvées par<br />

Moutoussis & Zeki (1997) sont indépendantes de<br />

la tâche.


Implication de l’aire V1<br />

dans la conscience visuelle


D’après Crick & Koch (1995),<br />

pour qu’une aire soit corrélée<br />

avec la conscience visuelle,<br />

(1) l’excitation de ses neurones<br />

doit être corrélée avec la<br />

perception visuelle, et<br />

(2) ses neurones doivent se<br />

projeter vers le cortex frontal.


V1 exclue<br />

D’après Crick & Koch (1995), V1 ne participe pas à la conscience<br />

perceptive parce que:<br />

• les cellules de V1 répondent à des stimuli que nous ne<br />

percevons pas<br />

– par ex., hautes fréquentes spatiales et temporelles<br />

• les cellules de V1 répondent à des traits visuels que nous ne<br />

percevons pas<br />

– par ex., disparité de stéréogrammes anti-corrélés<br />

• les cellules de V1 s’adaptent à des traits visuels que nous ne<br />

percevons pas<br />

– par ex., orientation de réseaux


Blindsight patient GY


Tong (2003)


Lésion extra-striée (V4 unilatérale)


Kolb & Braun (1995)


Kolb & Braun (1995)


Rivalité binoculaire


Logothetis et coll. (1996)


sans alternance<br />

avec alternance à 1,5 Hz<br />

Logothetis et coll. (1996)


Logothetis & Shall (1989)<br />

Leopold & Logothetis (1996)<br />

Sheinberg & Logothetis (1997)


Proportion de cellules dont l’activité corrèle avec la perception<br />

Logothetis & Shall (1989)<br />

Leopold & Logothetis (1996)<br />

Sheinberg & Logothetis (1997)


Tong et al. (1998)


Tong & Engel (2001)


Tong & Engel (2001); reproduced in Tong (2003)


courtesy of Victor Lamme


Super, Spekreijse & Lamme (2001)


Super, Spekreijse & Lamme (2001)


Super, Spekreijse & Lamme (2001)


Super, Spekreijse & Lamme (2001)


Les expériences de masquage suggèrent que le traitement feedforward<br />

n’est pas suffisant pour produire la conscience visuelle.<br />

courtesy of Victor Lamme


Pascual-Leone & Walsh (2001)


Tong (2003)


Conclusions<br />

• Il est difficile de prédire quels attributs visuels seront<br />

perçus (et quand) à partir de nos connaissances<br />

physiologiques<br />

• Les bases neurales de la conscience de sont pas<br />

limitées à une aire ou à une voie corticale unique<br />

• Le traitement “feedforward” semble être inconscient,<br />

tandis que les interactions récurrentes semblent<br />

apporter une expérience phénoménale consciente<br />

• Il n’est pas exclut que V1 participe à la conscience<br />

visuelle, en particulier par le feedback d’aires extrastriées.


Block, N., Flanagan, O. & Guzeldere, G. (Eds.) (1997). The Nature of<br />

Consciousness: Philosophical Debates. Cambridge, MA: MIT Pres.<br />

Crick, F. & Koch, C. (1995). Are we aware of neural activity in primary<br />

visual cortex? Nature, 375, 121-123.<br />

Edelman, G. M. (1992). Bright Air, Brilliant Fire: On the Matter of Mind.<br />

New York: Basic Books.<br />

James, W. (1890). The Principles of Psychology, Volume One. New<br />

York: Henry Holt.<br />

Kolb, F. C. & Braun, J. (1995). Blindsight in normal observers. Nature,<br />

377, 336-338.<br />

Moutoussis, K. & Zeki, S. (1997). Functional segregation and temporal<br />

hierarchy of the visual perceptive systems. Proceedings of the Royal<br />

Society of London, B 264, 1407-1414.<br />

Tong, F. (2003). Primary visual cortex and visual awareness. Nature<br />

Reviews Neuroscience, 4, 219-229.

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