Le cerveau distingue les objets en fonction de leur taille

Par 01 août 2012
Mots-clés : cerveau, objet, taille
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Des chercheurs ont découvert que le cerveau possède des régions distinctes pour identifier les différences de taille des objets.

Le cerveau organise les objets en fonction de leur taille physique. Et ce, grâce à deux régions spécifiques, l’une dédiée à l’identification d’objets de grande taille et l’autre réservée à ceux de petite taille. C’est ce qu’ont découvert des chercheurs en informatique du laboratoire d'Intelligence Artificielle (CSAIL), et du département du cerveau et des sciences cognitives du MIT. Bien que notre cerveau reconnaisse différents objets, la façon dont il les différencie restait un mystère. En effet "personne n'avait cherché à savoir si la taille d'un objet était un facteur important dans le processus de reconnaissance du cerveau" affirme Aude Oliva du CSAIL. De plus, "la taille des objets est un critère que l’on oublie facilement de prendre en compte lorsque l’on les étudie depuis un écran d’ordinateur" explique Talia Konkle, du département du cerveau et des sciences cognitives du MIT. "Pourtant, la façon dont nous interagissons avec les objets est intrinsèquement lié à leur taille dans le monde réel, et influence la façon dont le système visuel de notre cerveau organise les informations sur les objets" poursuit-elle.

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont scanné en 3D l'activité du cerveau lors d’expériences de neuro-imagerie. Les participants observaient sur un écran des photographies d’objets de diverses tailles dans le monde réel, mais ayant la même taille rétinienne sur l’ordinateur. Ainsi, en évaluant ces scans, les chercheurs ont constaté qu'il existe des régions distinctes du cerveau qui répondent aux grands objets, ou aux petits objets. En effet, les objets volumineux sont traités dans la région parahippocampique du cerveau. Située dans l'hippocampe, cette zone est également responsable de la navigation dans l’espace et du traitement de la localisation des différents lieux. Les petits objets sont eux traités dans la région temporale inférieure du cerveau, près des régions actives lors de manipulation d’outils. De plus en regardant la disposition des réponses, les chercheurs ont découvert que le cortex classait systématiquement les objets des gros aux petits.

Ces données démontrent que la taille réelle des objets donne un aperçu de la topographie spatiale de représentation de l'objet. C’est pourquoi ces travaux pourraient avoir un impact majeur pour le domaine de la robotique, en particulier dans le développement de techniques afin d’aider les robots à traiter les objets différemment selon leur taille. En effet, beaucoup de techniques de vision par ordinateur se concentrent actuellement sur l'identification d'un objet avec seulement de faibles indications sur sa taille, alors que celles-ci pourraient pourtant faciliter la reconnaissance. En effet, "prêter attention à la taille physique des objets limite considérablement le nombre d’information dont le robot doit tenir compte lorsqu’on essaie d'identifier ce qu'il voit" déclare Aude Oliva.

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