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SciencePosted by Denise Andronicos Thu, November 29, 2012 19:56:39

Voir autrement
Acquérir un nouveau sens : le pouvoir de la moustache

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71586.htm

Les rats ont un sens que l'homme n'a pas : c'est la perception que leur procure les mouvements de leur moustache. Leurs poils, les vibrisses, balaient l'environnement environ huit fois par seconde, dans un mouvement de va-et-vient qui sert à localiser les objets se trouvant autour d'eux. L'homme peut-il acquérir ce sens qu'il ne possède pas de manière innée ? Si un jour cela devient possible, que pourra-t-on apprendre sur l'utilisation normale des sens par l'homme en étudiant ce phénomène d'adaptation à une nouvelle ressource sensorielle ? Pour tenter de répondre à cette question, des chercheurs de l'Institut Weizmann ont attaché des "moustaches" en plastique aux doigts de volontaires aux yeux bandés, auxquels ils ont demandé de déterminer où se trouvent certains objets. Les résultats de cette expérience, publiés récemment dans le Journal of Neuroscience1, ont donné de nouvelles indications sur le processus sensoriel, et ils pourraient bien ouvrir la voie à de nouveaux moyens d'aide aux aveugles.

Ce groupe de recherche, qui comprend les docteurs Avraham Saig et Goren Gordon, ainsi qu'Eldad Assa, du groupe du professeur Ehud Ahissar, et le docteur Amos Arieli, tous du département de Neurobiologie, ont attaché une "vibrisse" (une sorte de cheveu élastique de 30 centimètres de long, avec à sa base des capteurs de position et de force) aux index des mains des sujets qui ont les yeux bandés. Deux poteaux ont ensuite été placés à une petite distance de chaque côté et légèrement à l'avant du sujet assis, l'un étant un peu plus en arrière que l'autre. On a demandé aux sujets de n'utiliser que les vibrisses pour découvrir quel poteau, celui de gauche ou celui de droite, était placé le plus loin. Au court de l'expérience, la distance entre les poteaux a été réduite, jusqu'à ce que les sujet ne puissent plus distinguer celui le plus proche du plus éloigné.

Le premier jour de l'expérience, les sujets se sont si bien adaptés au nouveau sens qu'ils ont réussi à identifier correctement un poteau qui avait été reculé de huit centimètres. Une analyse des données a montré que les sujets évaluent les informations spatiales à partir d'un chronométrage sensoriel (timing sensoriel). En déplaçant leurs mains "moustachues" en même temps, ils arrivent à déterminer quel poteau est le plus proche car la vibrisse placée sur cette main le touche en premier. En répétant l'expérience le jour suivant, les chercheurs ont découvert que les sujets avaient notablement amélioré leur qualité de perception : le seuil moyen de sensibilité était descendu à trois centimètres, et certains sujets étaient capables de sentir un déplacement d'un centimètre seulement. Fait intéressant, c'est en ralentissant le mouvement de leurs mains (une stratégie essentiellement équivalente à augmenter le temps d'attente) qu'ils ont été capables de sentir une différence spatiale plus petite.

Le docteur Saig explique : "Nous savons que les sens sont liés aux muscles, comme par exemple aux muscles oculaires et aux muscles des mains. Pour sentir la texture d'un tissu, par exemple, on le palpe avec les doigts, et pour voir un objet immobile, les yeux doivent être constamment en mouvement. Dans cette recherche, on voit qu'il suffit de modifier le mouvement physique (ralentir le mouvement des mains), sans aucun changement correspondant dans la sensibilité des sens, pour affiner la perception."

En se basant sur ces expériences, les chercheurs ont mis au point un modèle statistique décrivant comment les sujets actualisent leur "vision du monde" au fur et à mesure qu'ils intègrent de nouvelles informations sensorielles, jusqu'à ce qu'ils deviennent suffisamment confiants pour se fier à ce nouveau sens. Le modèle, basé sur les principes de traitement de l'information, peut expliquer le nombre de mouvements nécessaire pour arriver à une interprétation correcte de la réalité, ainsi que la méthode de balayage utilisée : changement progressif de mouvements longs qui deviennent courts. Avec cette stratégie, le flux d'information reste constant. Comme le dit le docteur Gordon : "L'expérience a été menée de manière contrôlée, ce qui nous a permis d'avoir accès directement à toutes les variables pertinentes : les mouvements des mains, les contacts mains-poteaux, et les comptes rendus des sujets. Nous avons obtenu non seulement une bonne adéquation entre la théorie et les données expérimentales, mais encore des informations quantitatives utiles sur le processus de perception active.

Le professeur Ahissar explique : "La vue et le toucher sont tous deux basés sur des séries de récepteurs qui examinent le monde extérieur de manière active. Nos résultats révèlent quelques nouveaux principes de perception active, et ils nous montrent qu'activer un nouveau sens artificiel de manière 'naturelle' peut être très efficace." Et le docteur Arieli ajoute : "Notre espoir est de réussir à aider les aveugles à "voir" avec les doigts. De petits appareils, traduisant des stimulations visuelles en stimulations mécaniques en se basant sur les principes de perception active, communs à la vision et au toucher, pourraient servir d'instruments sensoriels intuitifs et faciles à utiliser."



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