Soutenance de la thèse de Claudio Simoncini

5 décembre 2013

avec Diplomatico

Intégration spatio-temporelle de l’information visuelle pour les mouvements oculaires et la perception


Résumé Dans ce travail de thèse, nous avons étudié l’intégration spatio-temporelle de l’information de mouvement pour le contrôle oculomoteur d’une part et la perception d’autre part. En particulier, nous nous sommes concentrés sur le rôle de la distribution statistique de l’information pour ces différentes réponses comportementales. Nous avons tout d’abord étudié comment l’information de mouvement est intégrée pour estimer la vitesse d’une texture aléatoire afin de la suivre réflexivement avec les yeux ou d’estimer perception son déplacement. Dans une seconde série d’études, nous avons étudié comment la distribution spatiale du contraste dans une texture affecte à la fois les mouvements oculaires de fixation et la reconnaissance perceptive. A ces fins, nous avons utilisé un nouvel ensemble de stimuli visuels, des textures pseudo-naturelles dans lesquelles on peut finement contrôler la statistique (moyenne, variance) des fréquences spatiales et/ou temporelles. La première partie explore l’intégration et le décodage de information fréquentielle spatio-temporelle visuelle pour les réponses de poursuite réflexes et la discrimination perceptive. Nous montrons que l’action tire complètement partie de la richesse du stimuli en intégrant sur toute la distribution pour estimer la vitesse : accélération initiale, précision et robustesse sont améliorées. Au contraire, la performance perceptive décroit pour des stimuli à bandes passantes larges. Cette dissociation se maintient sur une large place d’intégration temporelle. Nous proposons que cette intégration adaptative soit sous le contrôle d’un facteur de normalisation qui considère tout, ou seulement une partie de l’information disponible, en fonction du contexte comportemental. La seconde partie élargie cette approche à la distribution spatiale de l’information et à ces différentes échelles. Nous montrons que le comportement oculaire de fixation dépend de la composition fréquentielle d’une texture, en termes de moyenne et de fréquence. Saccade et micro-saccades se distribuent au cours de la fixation de façon coordonnée en fonction de cette statistique. In fine, cette dernière joue sur la carte de salience calculée à partir de l’image. Cette carte détermine le comportement oculomoteur comme la reconnaissance visuelle perceptive. Ces travaux montrent que saccade et microsaccade appartiennent à un continuum sensorimoteur, extrayant de l’information à différentes échelles spatiales. Ces différents travaux montrent l’importance de la statistique des images (pseudo)naturelles dans le contrôle du comportement, tout en offrant un cadre théorique et expérimental solide pour son étude.

Jury de thèse : Patrick Cavanagh, Paris (rapporteur) Jean Lorenceau, Paris (rapporteur) Pascal Mamassian, Paris (examinateur) Eric Castet, Marseille (examinateur) Anna Montagnini, Marseille (examinateur) Guillaume Masson, Marseille (directeur)

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