L’une des principales capacités du cerveau humain réside dans la mise en relation des images acquises par le système visuel, qui sert à créer le contexte de l’environnement qui l’entoure. Par exemple, si nous regardons un arbre, nous avons tendance à l’associer à des choses qui lui sont généralement liées ou qui peuvent se trouver à proximité (par exemple, d’autres plantes, un parc public, des feuilles, des branches, un banc, etc.)
Une équipe de chercheurs explique, dans une nouvelle étude publiée dans Nature Communications, la nature de cet important phénomène cérébral (également appelé cooccurrence d’objets) en utilisant l’apprentissage automatique et l’imagerie du même cerveau.
« Lorsque nous voyons un réfrigérateur, nous pensons que nous regardons simplement un réfrigérateur, mais dans notre esprit, nous nous souvenons également de toutes les autres choses dans une cuisine que nous associons à un réfrigérateur », explique Mick Bonner, spécialiste des sciences cognitives à l’université Johns Hopkins et auteur correspondant de l’étude. « C’est la première fois que quelqu’un a quantifié cela et identifié la région du cerveau où cela se produit ».
Les chercheurs ont conçu un modèle statistique algorithmique qui indique les chances de voir un objet si l’on a déjà vu un objet qui pourrait normalement être proche de lui ou lié à lui. En quantifiant ces associations contextuelles, grâce à l’utilisation de bases de données d’images contenant des objets étiquetés, et en surveillant l’activité cérébrale de certains participants à l’étude, les scientifiques ont ensuite analysé et cartographié les zones du cerveau qui les gèrent.
Ils ont ensuite découvert une région particulière du cerveau, intégrée au cortex visuel, déjà connue pour traiter les scènes spatiales.
Lorsque les participants à l’expérience regardaient l’image d’un avion, par exemple, cette région du cerveau signalait d’autres objets connexes, comme le ciel et les nuages. En pratique, comme l’explique Bonner, cette zone ne sous-tend pas seulement le traitement de l’environnement spatial, mais code également des informations sur tous les objets du monde qui nous entoure et qui peuvent être connectés.
« Nous montrons en détail que le cerveau semble effectivement représenter cette riche information statistique », explique Bonner, qui a travaillé, pour réaliser l’étude, avec Russell Epstein, professeur de psychologie à l’université de Pennsylvanie.
