Les saccades face à la nouveauté entraînent une activation cérébrale généralisée

Le cerveau est particulièrement réceptif aux changements dans l'environnement visuel, qu'il s'agisse d'une légère modification de la luminance d'un écran d'ordinateur, du déplacement des yeux d'un point à un autre pendant que l'on regarde un objet (c'est-à-dire des saccades) ou du visionnage d'un film. Les changements visuels induits par les stimuli visuels activent différentes régions du cerveau.

Jusqu'à présent, les différents types de changements visuels - mouvement, saccades et stimuli dynamiques - ont été principalement étudiés de manière isolée. Un groupe de scientifiques du City College of New York (NY, États-Unis), dirigé par le premier auteur Maximilian Nentwich (Ph.D.), a cherché à comprendre comment une combinaison de changements visuels affecte l'activité cérébrale lors du visionnage de films.

Les scientifiques ont enregistré simultanément l'électroencéphalographie intracrânienne (iEEG) et les mouvements oculaires de plus de 6 000 contacts chez 23 patients épileptiques qui regardaient des séquences de film. Les scientifiques ont étudié l'effet sur l'activité cérébrale de trois changements visuels présents dans les films : le mouvement du stimulus, les saccades et les coupes de films riches en informations nouvelles.

Les résultats ont montré une activité cérébrale généralisée lors de la visualisation de coupures de films et de saccades. En revanche, la visualisation d'un stimulus en mouvement a suscité une activité neuronale dans des zones plus confinées des régions visuelles du cerveau. Selon les auteurs, la réaction généralisée du cerveau aux coupures de films et aux saccades est probablement liée au traitement de la signification, des visages ou de la nouveauté des informations présentées dans les films. Lorsque les coupures se produisent à des moments du film où des Evènements importants ou des changements de sens se produisent, les lobes temporaux et temporaux médians du cerveau ont montré des réponses accrues.

L'étude a démontré que les saccades modulent des régions cérébrales plus étendues qu'on ne le pensait et qu'elles sont probablement impliquées dans des processus cognitifs d'ordre supérieur tels que l'attention et la mémoire. Les coupes de films et les mouvements oculaires ont un impact important sur le cerveau, et leurs effets sont influencés par l'introduction d'informations nouvelles et significatives.

Publication citée

Nentwich, M., Leszczynski, M., Russ, B.E. et al. La nouveauté sémantique module les réponses neuronales au changement visuel dans le cerveau humain . Nat Commun 14, 2910 (2023).