1.  Quelles informations visuelles sont traitées en priorité ?

2.  Mise en place de la spécialisation hémisphérique du traitement global/local

3.  Flexibilité des processus attentionnels et évolution avec l’âge

4.  Contexte émotionnel et traitement global/local

5.  Modèle perceptivo-cognitif de l’attention visuelle globale/locale

6.  Préférence locale chez l’enfant : un passage obligé et utile

CHAPITRE

1

L’attention visuelle globale/locale

Nicolas Poirel, professeur de Psychologie du développement, Université de Paris, laboratoire de Psychologie du développement et de l’éducation de l’enfant (UMR CNRS 8240, LaPsyDÉ), Paris, GIP Cyceron, Caen

1. Quelles informations visuelles sont traitées en priorité ?

Observer le monde qui nous entoure implique une focalisation de l’attention soit sur la vision d’ensemble d’une scène, soit sur un élément particulier de cette même scène. Ces deux fonctions renvoient à deux mécanismes distincts ; dans le premier cas, on parle de traitement global, et dans le second, de traitement local. On peut ainsi observer soit une forêt, soit les arbres qui la composent. Mais percevons-nous d’abord les arbres ou la forêt ? Afin de répondre à cette question et d’étudier les processus de traitement global et local, Navon (1977) a élaboré des figures dites hiérarchiques dans lesquelles des éléments locaux sont arrangés en une configuration globale. Ces figures de laboratoire présentent l’avantage d’avoir deux niveaux de traitement bien distincts, identifiables : par exemple, au niveau global, la lettre « H », et au niveau local, la lettre « S » (figure 1.1). De plus, ces deux niveaux présentent des mécanismes identificatoires indépendants : à partir d’un élément local, il est impossible de prédire quelle sera la forme présentée au niveau global et vice versa. Les résultats de l’étude princeps de Navon ont révélé qu’un adulte est plus rapide et efficace pour identifier le niveau global que le niveau local. Cette priorité du traitement global est ce que l’on a coutume d’appeler l’avantage global. En outre, l’information présentée au niveau global peut perturber le traitement de l’information locale, ce que l’on qualifie d’interférence globale (ce qui n’est pas vrai pour l’inverse). Cette double constatation amène le concept général d’effet de précédence globale, ce qui a conduit Navon (2003) à l’affirmation suivante : l’attention visuelle de l’adulte est d’abord captée spontanément par la forêt, puis par les arbres.

Figure 1.1 Exemple de figure hiérarchique utilisée pour étudier la perception globale/locale (adapté de Navon, 1977).

Navon suggère que la précédence globale présente l’avantage d’une économie de ressources attentionnelles, permettant d’abord une vision d’ensemble de notre monde visuel, puis un affinement, si nécessaire – plus coûteux –, véhiculé par les informations locales plus précises. Un cadrage général sur la scène d’ensemble est une prise d’information relevant d’une stratégie plus ergonomique. Imaginons une précédence inverse (locale) : il serait coûteux de d’abord traiter tous les détails d’une scène, puis de les mettre en rapport afin d’obtenir une vision cohérente et significative du contexte. Ainsi, la perception prioritaire globale permettrait une première analyse rapide et économique de la scène (le phénomène bien connu de « cécité au changement » en est un exemple frappant : cet effet correspond au fait que, souvent, un adulte ne perçoit pas la disparition d’un élément local d’une scène d’ensemble ; Rensink et al., 1997), puis cette première ébauche d’information guiderait et mobiliserait notre attention vers l’information utile à traiter. Les travaux de Lamb et Robertson (1990) ont par la suite suggéré une forte implication des processus de préparation attentionnels dans le traitement global/local. L’attention pourrait en effet moduler la précédence globale. Par exemple, le fait de traiter à l’essai N une information au niveau local produit un phénomène d’amorçage attentionnel qui engendre de meilleures performances si le traitement requis à l’essai N + 1 se situe de nouveau au niveau local (Hubner, 2000 ; Lamb & Yund, 1996). Ainsi, l’effet de précédence du niveau global peut être réduit par des modifications attentionnelles de (1) l’attente spécifique d’une cible à un certain niveau (Robertson et al., 1993 ; Stoffer, 1993), (2) la manipulation de la fréquence d’apparition de la cible à un même niveau (Kinchla et al., 1983 ; Ward, 1982), (3) la division de l’attente au niveau global ou local (Miller, 1981). L’effet de précédence globale reste néanmoins très robuste et difficile à inverser, car il faut un entraînement local sur plus de 10 000 essais pour que la précédence globale soit inversée en précédence locale chez l’adulte (Dulaney & Marks, 2007), ce qui en dit long sur la force de ce mécanisme.

Qu’en est-il chez l’enfant ? Des querelles un peu tombées dans l’oubli avaient animé au début du XXe siècle les partisans d’une perception enfantine « globale » (Claparède, 1925) et ceux tout autant déterminés d’une perception « locale » (Cramaussel, 1924). La variabilité des matériels utilisés et surtout des méthodes proposées avaient laissé le problème non résolu et toujours ouvert. Depuis les travaux pionniers de Navon, les figures hiérarchiques sont également l’outil principal et privilégié permettant l’étude du traitement global/local chez l’enfant. Cette puissante précédence globale de l’attention est-elle présente ou non chez l’enfant ? En se servant de stimuli hiérarchiques inspirés très directement du matériel de Navon, Poirel et collaborateurs ont procédé à l’étude de la genèse des mécanismes attentionnels local/global de 4 ans à l’âge adulte. Ils ont montré que lorsqu’un enfant doit indiquer le plus rapidement possible si deux figures hiérarchiques sont identiques ou non (figure 1.2), les plus jeunes fondent leur jugement sur les informations locales : ils font peu d’erreurs dans les situations présentant des différences locales. Inversement, les erreurs pour les différences globales sont significativement plus nombreuses (Poirel, Mellet et al., 2008). Ce résultat laisse supposer un effet de précédence locale jusqu’à 6 ans. Les réponses enfantines sont probantes à cet égard et plaident en faveur d’une très forte préférence attentionnelle sur le niveau local dès l’âge de 4 ans, avec une inversion progressive en faveur d’une précédence globale autour de 6 ans. Cette préférence attentionnelle globale sera comparable à celle de l’adulte vers 9 ans.

Figure 1.2 Exemple de stimuli hiérarchiques présentés aux enfants (adapté de Poirel, Mellet et al., 2008). On constate une évolution d’une préférence pour le niveau local vers une préférence pour le niveau global avec l’âge.

Avec l’âge, une bascule de la préférence perceptive a été observée ; les plus jeunes sont en mode précédence locale, alors qu’à partir de 6 ans les enfants vont évoluer vers le mode précédence globale. À partir de cet âge, ils vont progressivement mieux réussir à détecter les différences globales. Ainsi, l’effet de précédence globale décrit par Navon ne serait pas l’une des composantes innées de la perception et se construirait peu à peu avec l’âge. Avant 6 ans, comme nous le voyons sur la figure 1.2, les jeunes enfants vont spontanément focaliser leur attention essentiellement sur les éléments constitutifs locaux. Très progressivement, ce mode de traitement de l’information va s’inverser au bénéfice du traitement global à partir de 6 ans. C’est autour de 9 ans que cette dominance de l’information globale va trouver son achèvement ; dès lors, la précédence globale est comparable à celle de l’adulte (Poirel, Mellet et al., 2008). Cette courbe développementale concorde avec d’autres études concernant l’influence de la densité des éléments locaux sur la perception de la forme globale (Dukette & Stiles, 1996, 2001). Dans une tâche de choix forcé, les auteurs demandent aux enfants d’indiquer parmi deux figures hiérarchiques celle qui ressemble le plus à la figure témoin. Les choix vont révéler soit une préférence fondée sur la forme globale, soit une préférence pour les éléments locaux constitutifs. Les résultats font apparaître une dichotomie enfants/adultes liée à la densité des stimuli. Les adultes présentent une robuste préférence globale quelle que soit la densité des éléments constitutifs : dans les deux exemples présentés dans la figure 1.3, c’est toujours sur la forme globale que s’élabore le jugement de similitude. Par contre, la densité influence les choix des enfants. Lorsque les formes globales comportent beaucoup d’éléments (figure 1.3 A), à 4 et 6 ans, les jugements de ressemblance portent sur la forme globale (la grande croix). Inversement, lorsque le nombre d’éléments diminue (figure 1.3 B), les enfants vont choisir les éléments locaux comme indicateurs de ressemblance. Les enfants sont encore dans une dominance locale, et leurs jugements fluctuent en fonction des variations de la densité des stimuli. La réduction du nombre d’éléments provoque une dégradation sensible de la forme globale, qui par conséquent devient moins accessible. Ces résultats corroborent la fragilité de la mise en relation d’éléments locaux en une forme d’ensemble organisée chez les plus jeunes enfants.

Figure 1.3 Exemple de stimuli utilisés lors d’une tâche de choix forcé (adapté de Dukette & Stiles, 1996). Les stimuli comportent soit beaucoup d’éléments (A), soit peu d’éléments (B). Les enfants présentent une préférence pour les informations globales uniquement dans la condition présentée en A.

Les travaux de Burack vont également dans ce sens ; la capacité à regrouper des éléments espacés en une forme globale s’améliore entre 6 et 10 ans. Par contre, ces mêmes enfants présentent des capacités de groupement comparables à celles des adultes lorsque les éléments sont très proches (Burack et al., 2000). On sait par ailleurs que des enfants de 4 à 8 ans ayant pour consigne de dessiner ce type de stimulus de mémoire vont présenter des patterns développementaux similaires : la variation de la densité des éléments perturbe le dessin global uniquement à 4 et 5 ans (Dukette & Stiles, 2001). Moins il y a d’éléments dans le modèle à reproduire, et plus le dessin de la forme globale est perturbé. Akshoomoff (1995a, 1995b) avait également fait l’hypothèse que les jeunes enfants traitaient d’abord les informations locales avant les informations globales avec des stratégies différentes de celles de l’adulte. Ainsi, bien que les jeunes enfants soient sensibles aux informations globales d’une scène visuelle (Farroni et al., 2000 ; Quinn et al., 2002), l’intégration des éléments locaux en une forme d’ensemble reste fragile et instable jusqu’à l’âge de 6 ans. Ce n’est qu’à partir de cet âge que le groupement des éléments en une forme globale devient automatique et généralisé (Kimchi et al., 2005 ; Scherf et al., 2009).

Pourquoi observe-t-on une préférence pour les informations locales chez les enfants les plus jeunes ? On peut trouver un premier élément de réponse en observant l’évolution de l’activité exploratoire des enfants avec l’âge. Les travaux pionniers de Vurpillot qui enregistre les mouvements oculaires de jeunes enfants dans une tâche de comparaison montrent une amélioration quantitative et qualitative de l’exploration visuelle avec l’âge (Kowler & Martins, 1982 ; Vurpillot, 1968). Lorsqu’il s’agit de comparer deux dessins pour savoir s’ils sont ou non pareils, les plus jeunes se contentent d’une exploration partielle que l’on qualifie de « conduite d’échantillonnage ». Pour élaborer leurs jugements d’identité, les plus jeunes vont focaliser leur attention sur un nombre restreint d’éléments (parfois un seul) et conclure sur un simple détail de l’identité des deux scènes visuelles. Cette « contrainte locale » conduit bien évidemment à de nombreuses erreurs. Les enfants segmentent les éléments locaux d’une figure indépendamment les uns des autres, ce qui dessert la perception globale. Avec l’âge, le nombre de fixations oculaires croît (sans toutefois atteindre l’exhaustivité, même chez l’adulte ; Yarbus, 1967). Parallèlement, les stratégies de récolte de l’information vont s’affiner également au fil du temps, ce qui permettra une amélioration de la mise en relation des éléments locaux en une forme globale (Stiles & Tada, 1996). Cette exploration incomplète, ainsi que des stratégies de mises en relation défaillantes expliqueraient la focalisation de l’attention au niveau des éléments. Ceci peut conduire à des réponses enfantines « paradoxales » : par exemple, un enfant de 4 ans peut fort bien affirmer que les deux dessins du haut de la figure 1.2 sont « pareils » parce que constitués de petites souris (alors que le niveau global représente un oiseau et des cerises). La capture attentionnelle de l’enfant est focalisée avec tant de force sur l’élément local que la forme globale n’est pas prise en compte, phénomène que l’on pourrait qualifier de « cécité attentionnelle globale ». Un exemple frappant de cette priorité de traitement des détails locaux peut également être relativement simplement mis en évidence : un enfant de 4 ans auquel on demande de décrire ce qu’il voit sur les célèbres peintures d’Arcimboldo, comme l’œuvre Vertumne, ou la représentation de la figure 1.4 indiquera : « Ce sont des fruits, des légumes et des fleurs » (il ne parlera pas du visage). Un enfant de 5-6 ans indiquera : « Ce sont des fruits, des légumes, des fleurs, et il y a un visage aussi. » Cet enfant est toujours en mode local prioritaire, mais commence à décrire l’information présente au niveau global. Enfin, les enfants plus âgés indiqueront, comme les adultes : « C’est un visage, qui est fait de fruits, de légumes et de fleurs. » Nous aurons ainsi chez l’enfant plus âgé une description qui respecte l’effet de précédence globale : l’enfant décrira d’abord l’ensemble, puis passera aux détails.

Figure 1.4 Cette représentation inspirée d’une peinture d’Arcimboldo permet, de façon simple, de mettre en évidence l’évolution d’une précédence locale vers une précédence globale chez l’enfant.

Les capacités attentionnelles permettant à l’enfant de considérer les deux niveaux de traitement local/global vont ainsi connaître un bouleversement important vers 6 ans. Ce moment de transition correspond au passage entre deux stades du développement cognitif dans les théories piagétiennes (Piaget, 1984). Le jeune enfant de 4-5 ans gère un nombre limité de critères et de propriétés concernant les objets. Par exemple, un petit carré rouge est soit un « rouge », soit un « carré », soit un « petit » (phénomène aussi identifié par Markman [1989] en termes de « biais d’exclusivité mutuelle » dans la catégorisation). La capacité de coordination entre ces différents critères (couleur, forme, taille) s’accroît de façon significative lors du passage du stade préopératoire au stade opératoire autour de 6 ans. On peut raisonnablement faire l’hypothèse d’une coordination similaire entre les informations locales et globales dans cette même période du développement cognitif. Dans les modèles néopiagétiens (Demetriou et al., 1992), cette transition est décrite en termes quantitatifs, et correspondrait à l’accroissement de la capacité de co-activation de schèmes en mémoire de travail. Au départ, l’enfant utiliserait préférentiellement le schème local, plus accessible, puis ultérieurement le schème global serait également inclus et articulé avec le schème local lors du traitement de l’information visuelle. Enfin, lorsque la précédence globale a émergé et devient prédominante, on peut supposer une compétition entre les deux modes de traitement de l’information, en particulier lors du traitement local. Nous verrons plus loin que l’activation du traitement local nécessite alors l’inhibition de l’information globale naturellement prédominante, comme on peut le supposer à partir du modèle développemental proposé par Houdé (2000).

En conclusion, il semblerait que la précédence des informations globales se construise progressivement avec l’âge. Lorsqu’elle est complètement acquise, elle semble extrêmement robuste et constitue notre mode de perception visuelle « par défaut » (Kimchi, 1992). Des études de neuropsychologie, de présentation en hémi-champ visuel et des travaux récents d’imagerie cérébrale suggèrent également des chemins cérébraux différents pour le traitement de ces informations, avec une forte variation de l’anatomie cérébrale lors du passage à 6 ans de la précédence locale à la précédence globale (Poirel et al., 2011 ; Poirel, Leroux et al., 2014).

2. Mise en place de la spécialisation hémisphérique du traitement global/local

Si nous revenons aux résultats de l’expérience princeps de Navon chez l’adulte, il semble très difficile que l’on puisse échapper au traitement prioritaire de l’information globale lors de l’inspection d’une scène visuelle. Navon (1981) avait fait l’hypothèse que cette propriété pouvait être inhérente à la structure de notre système visuel. Pour ce faire, il invoque l’idée d’un traitement en parallèle des informations visuelles globales et locales en supposant une mise à disposition plus rapide des informations globales, ce qui favoriserait la priorité de leur traitement (figure 1.5).

Figure 1.5 Proposition de traitement parallèle des informations pouvant expliquer le phénomène de précédence globale (adapté de Navon, 1981).

Les particularités des canaux magno- et parvocellulaires des voies visuelles cérébrales en font de bons candidats comme supports fonctionnels de cette hypothèse. La voie visuelle magnocellulaire (véhiculant les basses fréquences spatiales), connue pour sa célérité, traiterait rapidement l’information globale avant que la voie parvocellulaire (véhiculant les hautes fréquences spatiales) ne fournisse les informations sur le niveau local (Felleman & Van Essen, 1991 ; Shulman et al., 1986 ; Shulman & Wilson, 1987). Il a été clairement démontré que les informations globales reposent sur des fréquences spatiales basses, alors que les éléments locaux sont portés par les fréquences spatiales hautes (Boeschoten et al., 2005). Le lien direct entre fréquences spatiales et niveau de traitement permet une explication élégante de la précédence globale. En poursuivant ce raisonnement, Bullier (2001), dans son modèle par itération, suggère qu’une première ébauche de reconnaissance globale serait possible via la voie magnocellulaire. Cette première vague de reconnaissance serait ensuite rétro-injectée par une deuxième vague de retour vers la voie parvocellulaire – troisième vague plus lente – dévolue aux informations locales. La rencontre de ces deux dernières vagues validerait ou infirmerait l’ébauche globale initialement fournie par la première vague magnocellulaire (figure 1.6).

Figure 1.6 Modèle par itération (adapté de Bullier, 2001). L’information visuelle se propagerait en trois vagues successives décalées dans le temps. La première vague (magnocellulaire, M, flèches jaunes) véhiculerait l’information globale en premier. Ces informations seraient ensuite renvoyées vers les aires visuelles de bas niveau par des connexions descendantes (flèches orange), en même temps que la troisième vague ascendante (parvocellulaire, P, flèche rouge), plus lente, activerait les aires visuelles.

Cette succession de vagues pourrait expliquer les deux phénomènes comportementaux de l’effet de précédence globale : l’avantage global et l’interférence globale. L’avantage global s’expliquerait par la grande rapidité de transmission des informations véhiculées par la voie magnocellulaire. L’interférence globale serait liée à un conflit possible entre les informations de retour de la deuxième vague et la rencontre avec la troisième vague. En effet, les informations pré-identifiées par la voie rapide globale (par exemple, un grand H) viendraient – via la deuxième vague – perturber le traitement que le participant doit effectuer sur une information locale (par exemple, de petits « s »), qui est quant à elle véhiculée par la voie plus lente. L’information globale, en conflit avec ce que le participant souhaite identifier au niveau local, viendrait ainsi perturber le traitement local. C’est ici l’identification des stimuli qui entraînerait les effets d’interférence lors du traitement visuo-attentionnel global/local, en accord avec des résultats de plusieurs travaux expérimentaux (Beaucousin et al., 2011, 2013 ; Poirel, Pineau et al., 2008), aussi bien chez l’adulte (Poirel et al., 2006) que chez l’enfant (Poirel, Mellet et al., 2008). Un autre modèle présentant de fortes similitudes avec celui proposé par Bullier, et en accord avec ces résultats, a été développé par Bar (2004). Des travaux récents d’imagerie cérébrale fonctionnelle sont tout à fait compatibles avec ces deux modèles, renforçant cette proposition d’explication physiologique pour la reconnaissance rapide des scènes visuelles chez l’Homme (Peyrin et al., 2010).

Des travaux convergents en psychologie expérimentale, en neuropsychologie clinique, et en imagerie cérébrale ont mis en évidence que les deux hémisphères cérébraux ne présentent pas les mêmes prédispositions pour les traitements global et local. Des études menées auprès de patients victimes de lésions focales unilatérales temporo-pariétales à droite ont révélé une grave défaillance du traitement global, indiquant une spécialisation de cet hémisphère pour le traitement global, alors que des lésions homologues à gauche affectent le traitement local (Delis et al., 1986 ; Robertson & Lamb, 1991). Les dessins produits par les patients cérébro-lésés à droite négligent l’aspect global de la figure 1.7, alors que d’autres patients présentant une lésion similaire de l’hémisphère gauche étaient dans l’incapacité de rapporter les éléments locaux.

Figure 1.7 Reproduction de mémoire de figures hiérarchisées par des patients présentant des lésions temporo-pariétales à droite ou à gauche (adapté de Delis et al., 1986).

Ces spécialisations hémisphériques ont également été mises en évidence lors d’études en présentation par hémi-champ visuel chez le sujet sain. Sergent (1982) fut la première à explorer les asymétries hémisphériques pour le traitement global/local chez le sujet sain. Chaque stimulus hiérarchique apparaissait pendant 150 ms dans l’hémi-champ visuel gauche ou droit, sachant que les informations présentées du côté droit du champ visuel sont envoyées seulement à l’hémisphère gauche, et vice versa. Le sujet avait pour consigne de fixer un point central. Le temps de présentation très court du stimulus garantissait l’absence de mouvements des yeux du sujet, évitant ainsi tout recentrage du stimulus en vision fovéale. Les temps de réponse étaient plus rapides pour identifier la lettre globale lorsqu’elle était présentée dans l’hémi-champ visuel gauche (en comparaison d’une présentation dans l’hémi-champ visuel droit), et plus rapides pour identifier la lettre au niveau local lorsque la figure hiérarchique apparaissait dans l’hémi-champ visuel droit (en comparaison d’une présentation à gauche). De façon tout à fait intéressante, ces résultats ont été répliqués avec des scènes naturelles (figure 1.8) sur lesquelles un filtrage dit « passe bas » (favorisant les informations globales) ou « passe haut » (favorisant les informations locales) était appliqué (Peyrin et al., 2003). L’hémisphère droit de notre cerveau semble donc bien spécialisé pour porter notre attention sur la forêt, alors que l’hémisphère gauche favorise la perception des arbres. Cette affirmation a également été validée à l’aide de techniques d’imagerie cérébrale.

Figure 1.8 Photographies non filtrées (A), filtrées en passe bas (B) et filtrées en passe haut (C ; adapté de Peyrin et al., 2003). Les résultats indiquent un traitement préférentiel des images filtrées en passe bas, véhiculant l’information globale, par l’hémisphère droit (HD, présentation dans l’hémi-champ visuel gauche, HCVG). Un traitement préférentiel des images filtrées en passe haut, favorisant les informations locales, est observé pour l’hémisphère gauche (HG, présentation dans l’hémi-champ visuel droit, HCVD). Le même pattern de résultats est obtenu avec des figures hiérarchisées (Sergent, 1982).

Les techniques de neuro-imagerie fonctionnelle ont permis de déterminer de manière précise les bases neurales de cette spécialisation hémisphérique. L’expérience menée par Fink a été la première à proposer l’enregistrement de l’activité cérébrale pendant la présentation de figures hiérarchiques (Fink et al., 1996). Une activation plus importante du gyrus lingual droit a été observée lorsque le participant portait son attention sur le niveau global, alors que le cortex occipital inférieur gauche était plus sollicité lors d’une focalisation de l’attention au niveau local. Ces résultats ont pour la première fois mis en évidence une spécialisation hémisphérique dès les aires visuelles de bas niveau (figure 1.9).

Figure 1.9 Résultats du premier paradigme d’imagerie cérébrale fonctionnelle utilisant des figures de Navon (HD : hémisphère droit ; adapté de Fink et al., 1996).

En accord avec les résultats de Fink, d’autres études en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ont rapporté des résultats similaires, avec des stimuli hiérarchiques (Han et al., 2002 ; Lux et al., 2004 ; Martinez et al., 1997) ou des photographies de scènes naturelles filtrées (Peyrin et al., 2004). Cette sensibilité aux variations des propriétés des stimuli dès les aires visuelles de bas niveau signerait la capacité d’intégration d’éléments en une forme globale organisée beaucoup plus précocement qu’on ne l’imaginait dans la microgenèse du traitement visuel (Altmann et al., 2003 ; Kourtzi et al., 2003). Cependant, une étude a proposé une mise en regard de l’organisation rétinotopique et des activations global/local. La représentation fovéale (vision centrale) correspond aux activations trouvées lors du traitement local, et les représentations para-fovéales (vision périphérique) coïncident avec les activations du traitement global, quel que soit l’hémisphère (Sasaki et al., 2001). Même si aucune spécialisation hémisphérique n’est rapportée dans cette étude, ce type de travail reste néanmoins à approfondir. Il est en effet fortement possible que les deux hémisphères soient capables de traiter les informations globales et locales, avec simplement une préférence pour un type de traitement selon l’hémisphère. Cette question reste à élucider à l’aide, par exemple, de cartes d’asymétries fonctionnelles comparant l’activité de régions homologues droites et gauches, en s’inspirant de la méthode utilisée par Peyrin (2004). Selon l’auteur, il faut considérer la spécialisation hémisphérique comme un système dynamique dans lequel la supériorité d’un hémisphère sur l’autre varierait en fonction des contraintes temporelles (Peyrin et al., 2006) : plus le système visuel serait « contraint » par des temps de présentation rapides des stimuli, plus les deux hémisphères tendraient à traiter des informations de différentes natures (préférence locale pour l’hémisphère gauche et préférence globale pour l’hémisphère droit). Ainsi, les résultats confortent cette hypothèse, avec une spécialisation hémisphérique uniquement pour les présentations rapides (30 ms), et une spécialisation moindre au-delà de 150 ms. De toute évidence, des effets top-down vont nous préparer à faire face à des modifications rapides ou non de l’environnement (ce qui est certainement le cas également lors de situations d’alerte ou d’émotion). La prise d’information par les deux hémisphères va s’adapter et s’optimiser selon les contraintes temporelles dans lesquelles le sujet s’inscrit.

Les travaux d’imagerie cérébrale ont également mis en évidence une spécialisation des aires pariétales pour le traitement global/local. La région temporo-pariétale gauche refléterait les processus de contrôle attentionnel permettant de passer d’un traitement d’un niveau à l’autre. Par contre, il semblerait que l’attention fortement soutenue sur l’un ou l’autre des niveaux implique préférentiellement un réseau constitué des régions temporo-pariétale et préfrontale dorso-latérale droites (Fink et al., 1997). Ces résultats ont été étayés par Corbetta, qui montre une implication du sillon intrapariétal durant le maintien de l’attention sur un niveau donné (local ou global ; Corbetta et al., 2000). D’autres travaux ont souligné l’importance des processus exécutifs nécessaires pour résister à l’interférence des informations globales (Weissman et al., 2002). Dans ce cas, l’activation massive du cortex cingulaire antérieur (connu pour son implication dans la gestion de conflits et dans l’inhibition des interférences) est requise (Weissman et al., 2003, 2005). Mevorach a également proposé une hypothèse intéressante sur le rôle du cortex pariétal lors du traitement visuel global/local (Mevorach et al., 2006). À partir d’un paradigme de stimulation magnétique transcrânienne, les auteurs ont montré que le cortex pariétal droit (partie postérieure) permettait de focaliser l’attention vers l’information perceptive la plus accessible, soit locale, soit globale de la figure hiérarchique. Inversement, la région homologue gauche permettrait de résister au traitement de l’information la plus accessible lorsqu’elle doit être inhibée. Ce résultat attribue pour la première fois au cortex pariétal une fonction de « médiateur attentionnel ». Cette interprétation est tout à fait compatible avec les études d’imagerie, mais le rôle dévolu aux aires pariétales est sujet à une interprétation différente. Pour rappel, les études d’imagerie utilisent des stimuli dont le niveau global est plus saillant et plus accessible que le niveau local (nombreux éléments locaux, faible distance entre les éléments par exemple ; voir figure 1.9). En conséquence, les activations du cortex pariétal gauche au cours du traitement du niveau local pourraient ne pas traduire une spécialisation pour ce niveau, mais, de façon plus subtile, une résistance active pour inhiber le traitement de l’information la plus saillante (l’information globale). Les activations pariétales droites ne seraient quant à elles pas le reflet d’une spécialisation de cet hémisphère pour le traitement global per se, mais celui de processus d’activation engageant l’attention vers l’information la plus saillante du stimulus (qui se révèle ici, comme dans la plupart des cas, l’information globale des stimuli hiérarchiques).

Chez l’adulte, les informations visuelles globales seraient donc traitées plus rapidement que les informations locales grâce à la célérité de la voie magnocellulaire, et ces deux types de traitements présenteraient une spécialisation hémisphérique différente. Les résultats recueillis auprès d’enfants entre 5 et 12 ans, victimes de lésions unilatérales, répliquent ceux obtenus chez l’adulte : des lésions de l’hémisphère droit perturbent le traitement global alors que des lésions de l’hémisphère gauche rendent le traitement local très difficile pour les enfants (Stiles et al., 2003, 2005). Ces études, qui proposent un suivi longitudinal, ont été menées auprès d’enfants atteints d’une lésion focale unilatérale de l’hémisphère gauche ou de l’hémisphère droit (Akshoomoff et al., 2002 ; Stiles et al., 2003). La copie d’un enchevêtrement de figures géométriques (la figure de Rey-Osterrieth) est déficitaire quel que soit le côté de la lésion, et les déficits les plus importants sont observés entre 6 et 7 ans. Comme pour les enfants sains (Akshoomoff & Stiles, 1995a, 1995b), tous les enfants cérébro-lésés commencent leur reproduction par les éléments locaux de la figure. Ce résultat indique une absence de déficit pour le traitement local quel que soit le côté de la lésion. En outre, la qualité de la reproduction s’améliore avec l’âge : des scores normaux sont atteints vers l’âge de 10 ans pour les deux groupes. Ainsi, les résultats de deux adolescents de 11 et 12 ans, K-LH (lésion focale unilatérale au niveau du lobe pariétal gauche) et M-RH (lésion focale unilatérale au niveau du lobe pariétal droit), présentent des performances similaires à celles d’adolescents sans lésion, laissant envisager la mise en place de phénomènes de compensation (figure 1.10).

Figure 1.10 Copie et reproduction de mémoire de la figure de Rey-Osterrieth par deux adolescents victimes d’une lésion focale unilatérale gauche (K-LH) ou droite (M-RH ; adapté de Stiles et al., 2003). La couleur bleue indique les premiers tracés, la couleur verte les deuxièmes tracés, et la couleur rouge les derniers tracés (R : hémisphère droit, L : hémisphère gauche).

Cependant, même si la mise en place de mécanismes compensatoires permet aux sujets d’obtenir une copie de la figure finale comparable à celle produite par des enfants sans lésion, les stratégies utilisées chez les sujets lésés sont différentes. En effet, contrairement aux autres adolescents, K-HL et M-RH commencent leur copie par des éléments de la figure et non par le rectangle central. Lors de la reproduction de mémoire, K-HL débute par la forme d’ensemble, alors que M-RH commence par reproduire les détails. Ces résultats démontrent que les processus déficitaires de traitement global ou local par un hémisphère peuvent être compensés par l’hémisphère non lésé. Cependant, il faut préciser que ces phénomènes ne permettent pas à un enfant victime d’une lésion au sein d’un hémisphère de compenser totalement la fonction atteinte : des déficits persistent pour l’un ou l’autre des traitements selon le côté de la lésion.

Des données d’imagerie cérébrale fonctionnelle sont venues compléter ces résultats, et ont établi une spécialisation atypique pour K-HL et M-RH (Stiles et al., 2003, 2005). Alors que le groupe contrôle présente une activation plus importante de la région occipito-temporale droite lors du traitement global et une activité plus importante de la région homologue gauche pour le traitement local, K-HL et M-RH activent préférentiellement la région occipito-temporale du côté de l’hémisphère non lésé pour les deux types de traitements (figure 1.11).

Figure 1.11 Données d’imagerie fonctionnelle des deux adolescents présentant soit une lésion focale unilatérale de l’hémisphère gauche, soit une lésion focale unilatérale de l’hémisphère droit (adapté de Stiles et al., 2003). Les résultats montrent qu’en comparaison d’un groupe contrôle (à gauche) une spécialisation hémisphérique atypique est présente, révélant des mécanismes de plasticité cérébrale (HG : hémisphère gauche, HD : hémisphère droit).

Ce résultat démontre une spécialisation fonctionnelle différente pour ces deux adolescents cérébro-lésés, et prouve que les deux hémisphères cérébraux ne sont pas seulement capables de traiter les deux niveaux, mais peuvent aussi compenser les effets d’une lésion cérébrale. L’imagerie cérébrale fonctionnelle montre ici toute sa puissance et son intérêt : cette technique permet de déterminer la réorganisation fonctionnelle de cerveaux atteints de lésions focales, allant au-delà des résultats obtenus avec la seule approche neuropsychologique utilisant un « paradigme lésionnel » classique. Ainsi, l’imagerie cérébrale fonctionnelle permet non seulement de faire le lien entre le développement cognitif et le développement neural, mais également d’aborder les phénomènes de plasticité cérébrale lors d’études neuropsychologiques. Dans l’ensemble, ces études lésionnelles révèlent que, même si des mécanismes compensatoires se mettent en place, une lésion de l’hémisphère droit affecte plus le traitement visuospatial qu’une lésion de l’hémisphère gauche : le traitement global – moins mature que le traitement local chez l’enfant – est en effet beaucoup plus perturbé lors d’une lésion cérébrale droite que ne l’est le traitement local après une lésion gauche.

Ces résultats laissent supposer que des changements structuraux principalement situés au sein de régions cérébrales droites (spécialisées pour le traitement global chez l’adulte) permettraient l’émergence de la précédence globale chez l’enfant avec l’âge. En revanche, la structure de l’hémisphère gauche maturerait et se spécialiserait très tôt pour le traitement local, ce qui expliquerait le biais attentionnel local (précédence locale) observé chez les tout-petits. Les résultats d’une étude d’imagerie cérébrale fonctionnelle chez l’enfant sain sont en accord avec cette hypothèse (Moses et al., 2002). Dans cette recherche, deux groupes d’enfants de 7 à 14 ans ont été constitués d’après leur temps de réponse lors d’un paradigme global/local en hémi-champ visuel : un groupe dit « mature latéralisé », qui regroupait les enfants présentant des résultats semblables à ceux des adultes, et un groupe dit « immature bilatéral », qui comprenait les autres enfants. L’analyse des activations d’une région d’intérêt centrée sur le cortex occipito-temporal latéral a révélé une activation plus importante lors du traitement local pour le groupe « immature bilatéral », quel que soit l’hémisphère cérébral (figure 1.12). En revanche, le groupe « mature latéralisé » présentait une spécialisation hémisphérique droite pour le traitement global et une spécialisation hémisphérique gauche pour le traitement local. Enfin, en accord avec ce qui a été évoqué précédemment, on constate une réorganisation totale des activations entre les deux groupes d’enfants au niveau de l’hémisphère droit, alors que les variations d’activation pour l’hémisphère gauche concernent principalement le traitement global.

Figure 1.12 Résultats des acquisitions d’imagerie fonctionnelle de l’étude de Moses (adapté de Moses et al., 2002). La région d’intérêt est indiquée au centre. Les cartes d’activation moyenne pour chaque groupe de participants sont représentées à côté des graphiques (HG : hémisphère gauche, HD : hémisphère droit).

Afin de déterminer quelles structures cérébrales accompagnent la construction de la précédence globale, une étude d’imagerie par résonance magnétique anatomique (IRMa) en « cerveau entier » (et non en région d’intérêt comme l’étude d’imagerie fonctionnelle précédemment décrite) a été menée, dans laquelle des résultats comportementaux et des résultats anatomiques d’enfants de 6 ans ont été mis en regard (Poirel et al., 2011). Les enfants devaient indiquer dans une tâche de choix forcé quelle figure hiérarchique ressemblait le plus à une figure témoin (l’un des choix correspondant à l’aspect local de la figure témoin, l’autre choix représentant sa forme globale ; figure 1.13). Deux groupes ont été constitués à partir des résultats : le premier groupe comportait des enfants qui fondaient leur jugement de ressemblance sur l’aspect local (précédence locale) ; le second groupe était constitué d’enfants répondant en faveur du principe de précédence globale. La volumétrie cérébrale de ces deux groupes d’enfants a ensuite été comparée. Il est important de noter ici que les deux groupes d’enfants étaient du même âge (moyenne de 6 ans, écart-type de 2 mois). Il a été découvert que la préférence exprimée au niveau comportemental s’accompagne anatomiquement d’une perte de substance grise dans plusieurs régions occipito-pariétales droites chez le groupe d’enfants en faveur de la préférence globale (figure 1.13). Cette diminution de la densité de la substance grise, appelée élagage synaptique (Changeux, 1983 ; Edelman, 1993), est très probablement le reflet d’une plasticité neuronale relayant le passage de la précédence locale à la précédence globale chez l’enfant autour de 6 ans.

Figure 1.13 Tâche de choix forcé (à gauche), et résultats anatomiques de la mise en place de la préférence globale chez l’enfant (à droite) : l’évolution de la préférence visuelle s’accompagne d’une diminution de substance grise principalement au niveau de l’hémisphère droit (adapté de Poirel et al., 2011).

Si nous détaillons le réseau impliqué dans ce passage, nous observons cette même diminution de la matière grise dans cinq régions de l’hémisphère droit, plus une région de l’hémisphère gauche, qui ont déjà été identifiées chez l’adulte comme le support du traitement global. Tout d’abord, elle est constatée dans le cortex occipital inférieur/médian droit qui est connu pour être plus activé dans des tâches attentionnelles globales que locales (Han et al., 2002). Cette aire visuelle prédomine également durant le traitement de scènes naturelles filtrées en passe bas (convoyant les informations globales ; Peyrin et al., 2004). Ensuite, nous trouvons une variation au sein du gyrus lingual droit, impliqué dans le traitement global, comme nous l’avons évoqué plus haut (Fink et al., 1996). Les troisième et quatrième structures corticales concernées par cette diminution de matière grise pour le groupe global – précunéus et gyrus post-central – sont situées dans le cortex pariétal droit, impliqué dans les mécanismes attentionnels globaux (Peyrin et al., 2004 ; Robertson, 1996 ; Robertson & Lamb, 1991). La diminution trouvée au niveau du précunéus peut refléter le changement attentionnel d’une précédence locale vers la précédence globale (Himmelbach et al., 2009). La diminution conjointe de matière grise dans le gyrus post-central entraînerait quant à elle la disparition de ce que nous avons qualifié de « cécité globale ». On sait que cette structure permet de fournir une cohérence d’ensemble à une scène visuelle en créant des liens entre les éléments (Jung et al., 2009). Enfin, la diminution dans la scissure calcarine droite, région recrutée chez l’adulte lors de l’attention locale (Han et al., 2002), serait la conséquence d’un affinement de la spécialisation de cette région pour le traitement global. À noter qu’une seule structure dans l’hémisphère gauche semble affectée par une légère diminution de substance grise liée au passage à la précédence globale. Il s’agit du gyrus lingual gauche, dont l’élagage synaptique est moindre par rapport à celui observé dans la structure homologue droite. Ainsi, tout indique que la perte de la substance grise (observée dans ce réseau de régions cérébrales majoritairement à droite chez l’enfant de 6 ans) traduirait la maturation anatomique qui accompagne les premières étapes du passage d’un focus attentionnel local (précédence locale) à une attention portée prioritairement sur l’information globale (précédence globale).

Ces résultats suggèrent qu’une perturbation du développement neurologique affectant les régions susnommées provoquerait des troubles de l’attention globale. Par exemple, un développement atypique de la voie dorsale pourrait expliquer les difficultés mises en évidence récemment chez des enfants nés grands prématurés (< 33 semaines de gestation) pour traiter l’information globale (Datin-Dorrière, Borst, Guilllois, Cachia & Poirel, 2020). En revanche, ces mêmes enfants présentent des performances et des temps de traitement des détails locaux similaires aux enfants nés à terme.

Un autre exemple concerne les données neurodéveloppementales de participants présentant le syndrome de Williams, un trouble génétique lié à une anomalie du chromosome 7, qui vont également dans ce sens. Ces patients persistent même à l’âge adulte dans un focus attentionnel local (Pani et al., 1999), et présentent un déficit spécifique d’activation des régions pariétales et visuelles de la voie dorsale par rapport à un groupe contrôle (Mobbs et al., 2007 ; figure 1.14). Ainsi, un développement atypique du réseau mis en évidence par Poirel et collaborateurs (2011) pourrait conduire à une attention dirigée principalement sur les détails locaux de l’environnement visuel, comme dans le cas du syndrome de Williams.

Figure 1.14 Régions cérébrales activées lors du traitement global de participants avec un développement cérébral normal (adapté de Mobbs et al., 2007). Les régions de la voie dorsale (voie occipito-pariétale) ne sont pas activées chez les patients avec un syndrome de Williams.

Les déficits du fonctionnement des régions du traitement global pourraient également expliquer les troubles observés chez des patients présentant une distorsion de la réalité comme dans la schizophrénie. En effet, l’une des hypothèses actuelles concernant l’origine de cette pathologie attribue un rôle majeur à une défectuosité de maturation cérébrale au cours du développement (Rapoport & Gogtay, 2011). Ainsi, le défaut de maturation des régions pilotes du traitement global identifiées chez l’enfant pourrait expliquer le fonctionnement perturbé de la voie dorsale chez ces patients (Doniger et al., 2002). La conséquence en serait une préférence plus appuyée pour les éléments locaux (Butler & Javitt, 2005 ; Johnson et al., 2005), et, comme montré chez des participants schizophrènes, des difficultés notoires dans le traitement global (Poirel et al., 2010).

Les différents travaux publiés présentés jusqu’ici nous ont permis d’aborder la question : « Comment percevons-nous le monde visuel comme un tout cohérent ? » Telle fut la question centrale de la psychologie expérimentale depuis la fin du XIXe siècle. L’éclairage apporté par les techniques de neuro-imagerie cérébrale du XXe siècle lors de paradigmes d’imagerie fonctionnelle chez l’adulte, ainsi que les données de neuropsychologie chez l’adulte et l’enfant ont fourni les premières cartographies des bases neurales des processus attentionnels visuels impliqués dans le traitement global/local. L’étude d’IRMa proposée par Poirel et collaborateurs en 2010 a été la première à avoir mis en évidence le réseau neural permettant le passage d’une préférence locale à une préférence globale dans les mécanismes attentionnels chez l’enfant sain. À noter qu’une seconde étude publiée en 2014 a également révélé que les enfants de 6 ans dont l’attention visuelle est attirée en priorité par l’information globale (en comparaison d’enfants de 6 ans en mode local) présentent, au niveau neuro-anatomique, une diminution d’épaisseur corticale au niveau des régions occipitales, de façon plus marquée à droite qu’au sein de l’hémisphère gauche, manifestation en accord avec l’élagage synaptique lié à la spécialisation de cet hémisphère pour les informations globales (Poirel, Leroux et al., 2014). En outre, une augmentation de l’épaisseur corticale accompagnant le passage en mode global est constatée au niveau d’un réseau fronto-pariétal gauche, suggérant également l’implication de mécanismes d’expansion – probablement temporaires – liés au passage d’une préférence locale à une préférence visuelle globale (figure 1.15).

Figure 1.15 Après l’examen IRM (en haut à droite), les enfants passent la tâche globale/locale (en bas à droite ; adapté de Poirel et al., 2014). On observe ensuite les variations d’épaisseur corticale liées au passage d’une préférence locale à une préférence globale.

En effet, il est possible que la phase de transition du passage d’une priorité locale vers une priorité globale à 6 ans implique une dynamique de variations cérébrales anatomiques qui reproduit, à une échelle microgénétique, le phénomène bien connu de gradiant ontogénétique d’un développement cérébral postéro-antérieur : au cours du développement de l’enfant à l’adulte, on constate que les régions postérieures du cerveau (dont le cortex occipital) maturent plus tôt que les régions antérieures, incluant le réseau fronto-pariétal (Shaw et al., 2008 ; Sowell et al., 2004). La dynamique proposée pour le développement de chaque région cérébrale respecte une courbe dite en « U » inversé, avec une première phase d’expansion, puis une phase d’élagage synaptique (Casey et al., 2005 ; figure 1.16). Les résultats présentés par Poirel et collaborateurs (2014) sont en accord avec cette dynamique, avec des régions postérieures comme le cortex occipital qui ont été les premières à arriver à maturation pour traiter l’information globale (d’où l’observation d’une diminution d’épaisseur corticale, liée à l’élagage synaptique), alors que les régions pariétales et frontales sont en cours de maturation pour ce type de traitement à cette période (d’où l’observation d’une augmentation à 6 ans de l’épaisseur corticale pour ce réseau plus antérieur du cerveau). Enfin, ce réseau doit certainement être fortement sollicité durant cette période de transition visuo-attentionnelle afin d’inhiber (au sens exécutif du terme) le traitement automatique de l’information locale (la priorité visuo-attentionnelle qui dominait dans le cerveau de l’enfant jusqu’à la transition globale). Comme nous allons le voir, porter son attention sur les informations visuelles nécessite parfois en effet de bloquer activement – on parle d’inhibition –, les distracteurs visuels présents dans notre environnement.

Figure 1.16 Calendrier développemental des différentes régions cérébrales (à gauche ; adapté de Casey et al., 2005). On constate un développement en « U » inversé pour chaque région, ainsi qu’une maturation du cerveau qui suit un schéma de type postéro-antérieur, les régions à l’arrière du cerveau se développant plus tôt que les régions à l’avant (à droite).

3. Flexibilité des processus attentionnels et évolution avec l’âge

Si nous nous référons aux travaux pionniers de Navon (1977), il existe un effet très général et puissant d’interférence globale chez l’adulte : selon ce principe, l’information globale peut perturber le traitement de l’information locale. Certaines situations expérimentales ont mis en évidence que l’interférence globale était due à des processus top-down liés à l’identification des objets qui nous entourent, que le sujet devait surpasser afin de traiter efficacement l’information locale (Beaucousin et al., 2011, 2013 ; Poirel, Pineau et al., 2008). Les résultats similaires chez l’enfant suggèrent que ce phénomène lié à l’identification des stimuli serait également présent, l’enfant devant surpasser l’identification d’un niveau pour traiter l’autre niveau (Poirel, Mellet et al., 2008). Si l’on se réfère à la situation proposée par Navon présentée au début de ce chapitre (figure 1.1), ce serait donc l’identification du grand « H » qui perturberait l’identification des petits « s » chez l’adulte. En suivant ce raisonnement, on peut formuler l’hypothèse que le mécanisme essentiel permettant de résister aux informations visuelles non dominantes pour traiter l’autre niveau serait l’inhibition (Borst et al., 2015 ; Houdé, 2000). Cette hypothèse a été testée avec un paradigme dit d’« amorçage négatif », inspiré des travaux proposés par Houdé (par exemple, Borst et al., 2012). Classiquement, ce paradigme utilise la procédure suivante : dans une première phase (amorce), le sujet doit inhiber une réponse non pertinente, puis la réactiver (levée de l’inhibition) dans une seconde phase (test) où elle devient pertinente. Par exemple, dans la tâche présentée aux figures 1.17 B et 1.17 D, le participant doit indiquer le plus rapidement possible si c’est un « H » ou un « s » au niveau local. Lors de l’amorce, pour réussir, il a été démontré que les adultes (Poirel, Krakowski et al., 2014) et les enfants de 7 ans et demi (Krakowski et al., 2018) – qui présentent à cet âge un effet de précédence globale – doivent bloquer la réponse spontanée initiée par la précédence globale (inhiber la réponse « c’est un “H” » ; figure 1.17 D) pour donner la bonne réponse locale (« c’est un “s” »). Ensuite, dans la phase test, la réponse « c’est un “H” » précédemment inhibée devient la bonne réponse, ce qui implique la levée de l’inhibition. Ainsi, les temps pour répondre « c’est un “H” » lors de la phase test sont plus longs que ceux de la situation contrôle appariée (situation dans laquelle il n’y a pas d’interférence lors de l’amorce ; figure 1.17 B), et ce bien que les deux stimuli test soient rigoureusement les mêmes. Cette différence de temps correspond à ce que l’on dénomme l’amorçage négatif, ou « temps de désinhibition » (histogrammes B et D de la figure 1.17).

Comme le montre le graphique présenté dans la figure 1.17, il n’est en revanche pas nécessaire d’inhiber le traitement des informations locales pour traiter le niveau global, les temps étant équivalents quelle que soit la situation présentée en amorce (situation contrôle ou situation test, histogrammes A et C de la figure 1.17) lors de la tâche globale. Ces données comportementales laissent supposer que des mécanismes d’inhibition sont nécessaires pour refréner l’information dominante lorsqu’elle entre en conflit avec le traitement du niveau non dominant, local ou global. Mais, inversement, ces résultats suggèrent que ce contrôle inhibiteur n’est pas activé lorsque l’on doit porter son attention sur le niveau qui domine : l’autre niveau – non dominant – ne doit alors pas être activement inhibé. Ce résultat ouvre des perspectives prometteuses, apportant une dimension exécutive aux différents modèles biologiques de la perception visuelle. Le modèle par « itération », mais également le modèle coarse-to-fine ou le modèle proposé par Bar (2004), postulent que les informations globales seraient rapidement acheminées par les fréquences basses (figure 1.6). Cette première analyse de la scène permettrait une pré-catégorisation initiale, qui guiderait ensuite la reconnaissance des détails locaux véhiculés plus lentement par les fréquences spatiales hautes (voir Hegdé, 2008, pour une revue). Les résultats que nous venons de décrire suggèrent que lorsque le participant doit procéder au traitement d’informations locales, l’inhibition est requise pour réduire les effets top-down automatiquement initiés par les informations globales (identités « possibles » des objets, contexte, etc.). En accord avec ces résultats, les données du paradigme d’amorçage négatif révèlent que l’identification peut envahir le champ attentionnel et représenter ainsi une source d’interférence que seul un mécanisme d’inhibition peut arrêter. Si nous reprenons la métaphore de Navon, il semble nécessaire d’inhiber la forêt lorsque l’on souhaite porter notre attention sur un seul arbre. Chez l’enfant de moins de 6 ans, il sera ainsi nécessaire, à l’inverse, d’inhiber l’attention capturée par un arbre afin qu’il perçoive la forêt dans son ensemble, ce qui n’est pas chose aisée car (1) son système cérébral dévolu au traitement visuo-attentionnel global n’est pas encore mature à cet âge, et (2) les régions où siègent les fonctions exécutives, dans le cortex préfrontal, maturent tardivement au cours du développement (figure 1.16). Ces études renforcent l’idée forte que le contexte global influence l’attention visuelle : il est nécessaire de « flouter » cognitivement les informations globales pour recentrer la focale au niveau des détails, en faisant appel, lorsque cela est nécessaire (lorsque les stimuli globaux ont une signification), à des mécanismes exécutifs d’inhibition. Nous allons voir que notre focus attentionnel peut également être modulé par l’état émotionnel dans lequel on se trouve.

Figure 1.17 Résultats d’un paradigme d’amorçage négatif chez l’adulte (adapté de Poirel et al., 2014). On observe les mêmes résultats chez l’enfant qui présente une préférence globale (Krakowski et al., 2018).

4. Contexte émotionnel et traitement global/local

Un consensus scientifique admet que chez l’Homme, les émotions orchestrent à des degrés divers les processus décisionnels, cognitifs et perceptifs (Phelps et al., 2006 ; Vuilleumier, 2005 ; Vuilleumier & Driver, 2007). Comme l’atteste un grand nombre de travaux réalisés en laboratoire, ces processus sont soumis aux variations de l’état émotionnel du sujet percevant, aussi bien chez l’Homme que chez l’animal. Imaginez la situation suivante : au cours d’une promenade en forêt, une forme bouge dans les feuilles tombées sur le sol. Une silhouette vague et longue se dessine dans notre vision périphérique : c’est un serpent ! L’œil détecte avec une remarquable efficacité les variations de l’environnement afin d’identifier les menaces potentielles dont peut dépendre la survie. On sait que chez l’adulte, des mécanismes visuels très rapides (inférieurs à 150 ms) permettent l’évaluation du caractère positif ou négatif des événements. Autour de 300 ms, nous sommes même capables de juger si cet événement facilite ou peut entraver l’atteinte de nos buts. Nous saurions donc prévoir, adapter nos conduites en fonction d’un repérage subtil dans notre environnement des éléments les plus pertinents. Les états émotionnels semblent déclencher la mise en place de stratégies spécifiques pour la capture de l’information utile. En particulier, nous savons que les facteurs émotionnels influencent même l’acuité visuelle (Phelps et al., 2006) et les stratégies globales ou locales de filtrage de l’information chez l’adulte (Fredrickson & Branigan, 2005). Nous allons maintenant nous intéresser à la mise en place et au développement de l’interaction entre les processus perceptivo-cognitifs et émotionnels au cours de l’évolution ontogénétique chez l’enfant de 5 à 8 ans. Quel est l’impact du contexte émotionnel sur les perceptions globale et locale ?

L’attention visuelle de l’adulte est très rapidement attirée par des stimuli qui présentent une forte valence émotionnelle (Vuilleumier, 2005 ; Vuilleumier & Driver, 2007). Une scène émotionnellement chargée est différenciée d’une scène « neutre » en seulement 150 ms (Schupp et al., 2003). Cette différence se matérialise sur le plan cérébral aussi bien au niveau des aires visuelles dites « primaires » qu’au niveau des régions pariétales, qui sous-tendent les processus de traitement attentionnel (Schupp et al., 2007). Les informations visuelles véhiculant une émotion telle que la peur semblent même être traitées sans accéder à la conscience des sujets (Vuilleumier et al., 2002). En effet, l’amygdale, structure sous-corticale fortement impliquée dans la gestion des émotions, permet de mobiliser l’attention du sujet et de la recentrer rapidement sur le danger. Ce mécanisme est possible grâce à des connexions de rétro-contrôle (feed-back) de l’amygdale vers les aires visuelles du cerveau (figure 1.18). Ainsi, l’amygdale a un effet majeur de modulation des activations des aires visuelles (Vuilleumier et al., 2004).

Figure 1.18 Connexions de rétro-contrôle entre les aires visuelles et l’amygdale (adapté de Vuilleumier, 2005).

Le temps nécessaire à l’amygdale pour moduler l’activité des aires visuelles primaires a été mesuré (Pourtois et al., 2005). Les données électroencéphalographiques (EEG) ont révélé grâce à la méthode des potentiels évoqués (PE) que l’amplitude d’une onde précoce P1, apparaissant 130 ms après la présentation du stimulus, est plus importante lors de la présentation de visages évoquant la peur comparée à la présentation d’un visage neutre. Il semblerait également que la simple perception d’un visage apeuré augmente notre acuité visuelle (Phelps et al., 2006). Dans cette expérience, le participant doit détecter parmi quatre figures géométriques identiques celle qui est inclinée. À chaque essai, on fait varier le contraste des figures et on mesure le seuil à partir duquel le sujet n’est plus capable de percevoir l’inclinaison de l’une des figures. Un visage neutre ou apeuré est présenté avant chaque détection. Comme le montre la figure 1.19, nous sommes sensibles à un contraste beaucoup plus faible après la présentation d’un visage inquiet (diminution du seuil, qui correspond à une augmentation de la sensibilité perceptive du sujet). Ainsi, nos émotions participent aux mécanismes perceptifs, non de façon « accidentelle » ou occasionnelle, mais presque systématique, comme si des rouages inhérents (effets top-down) se mettaient en action pour changer notre mode attentionnel global ou local du monde visuel (Harmon-Jones & Gable, 2009).

Figure 1.19 Influence du contexte émotionnel sur notre sensibilité aux contrastes visuels (adapté de Phelps et al., 2006).

Chez l’adulte, la traditionnelle attirance pour les informations globales diminue en situation émotionnelle négative (Gasper, 2004), et cet avantage global est par contre encore plus marqué lorsque les sujets sont dans un contexte émotionnel positif (Fredrickson & Branigan, 2005). Ces auteurs ont d’ailleurs proposé une théorie selon laquelle les émotions positives élargiraient à la fois le champ du focus attentionnel, de la cognition et des actions. En accord avec cette proposition, les émotions influencent par exemple les capacités mnémoniques (Hamann, 2001), nos prises de décision (Cassotti et al., 2012), et influencent également les processus de haut niveau comme le raisonnement logique (Houdé et al., 2001). À l’instar des observations recueillies chez l’adulte, nous allons voir que les émotions modulent également la perception visuelle de l’enfant. Dès l’âge de 5 ans, le réseau neural dévolu à la perception des émotions est comparable à celui de l’adulte (Hajcak & Dennis, 2009). Ainsi, Poirel et collaborateurs (2012) ont émis l’hypothèse que la précédence globale serait renforcée chez l’enfant (comme cela a été démontré chez l’adulte) dans un contexte émotionnel plaisant. Chez les plus jeunes enfants, sensibles à la précédence locale, l’émotion pourrait créer un bouleversement dans les mécanismes (et les stades) de précédence visuo-attentionnelle. Pour ce faire, un contexte émotionnel neutre ou plaisant a été induit expérimentalement chez des enfants de 5 ans (préférence locale) et chez des enfants de 8 ans (préférence globale). La moitié des enfants visionnait des photographies qualifiées de « neutres » (par exemple, une bouche d’incendie, un visage avec une expression neutre, des véhicules, etc.), alors que des photographies plaisantes étaient présentées à l’autre moitié (par exemple, des dauphins qui jouent avec un ballon, un bébé souriant, une coupe de glace, etc. ; figure 1.20). Les valences de ces deux types de photographies, issues de la banque proposée par l’IAPS (Lang et al., 2005), étaient significativement différentes. Notons que, pour des raisons évidentes d’éthique, des photographies déplaisantes (potentiellement traumatisantes) n’ont pas été utilisées pour cette expérience chez l’enfant. Lors de la passation, les enfants devaient tout d’abord décrire chaque photographie, ce qui assurait les chercheurs que les enfants avaient bien porté leur attention sur le contenu des images présentées. Les photographies de l’IAPS sont réputées induire une réponse émotionnelle et ont déjà été testées auprès d’enfants de 5 ans (Hajcak & Dennis, 2009). Après la présentation de la série de photographies, une tâche globale/locale de choix forcé était proposée, similaire à celle utilisée dans une étude précédente présentée plus haut (Poirel et al., 2011). En accord avec l’hypothèse formulée et avec les données classiques recueillies chez l’adulte, les deux groupes d’âge (5 et 8 ans) ont montré une augmentation de la préférence globale après l’induction d’une émotion plaisante (figure 1.20). En outre, dans cette situation, les plus jeunes enfants – qui pourtant n’affichent pas encore de préférence globale en situation neutre – manifestaient une préférence globale équivalente à celle observée chez les enfants plus âgés. L’émotion agréable semble ainsi élargir en mode global le champ attentionnel de l’enfant et lui fait en quelque sorte « anticiper le stade » de la précédence globale.

Figure 1.20 Procédure expérimentale (à gauche) et résultats de l’influence du contexte émotionnel sur la préférence globale/locale chez l’enfant (adapté de Poirel et al., 2012).

Sachant l’importance du décodage émotionnel du visage dans la vie quotidienne de l’enfant, une seconde expérience a été proposée en utilisant uniquement des portraits afin d’amorcer le contexte émotionnel. Les nouveaux enfants qui ont participé étaient également âgés de 5 et 8 ans. La procédure expérimentale était identique à celle de l’expérience précédente, à l’exception des scènes visuelles qui étaient remplacées par des visages heureux pour le groupe expérimental (le groupe contrôle n’était exposé qu’à la tâche globale/locale). Ces expressions faciales étaient issues de la banque d’images standardisées NimStim (Tottenham et al., 2009). Comme dans l’expérience précédente, l’induction d’une émotion positive a entraîné, quel que soit l’âge des participants, une préférence plus marquée pour les informations globales.

Les résultats de ces deux dernières études indiquent le caractère général de l’émotion sur la perception visuelle : enfants et adultes réagissent de façon similaire au contexte émotionnel induit. De manière tout à fait intéressante, les effets émotionnels positifs ont donc le même impact chez des enfants de 8 ans (qui fonctionnent en mode perceptif visuel global de base adult-like) que chez leurs cadets de 5 ans (qui sont encore dans le mode local ; Poirel et al., 2011). Ce paradigme expérimental présente un avantage majeur : un même stimulus (la figure hiérarchique) peut être traité différemment en fonction des émotions. La perception visuelle est donc sous leur influence. On voit très clairement aujourd’hui les retombées possibles de ces réflexions et de ces constats dans le champ des applications pédagogiques. Les émotions, qui modulent indéniablement ces processus fondamentaux de la vie humaine, sont entrées récemment au cœur des investigations des neurosciences cognitives. Les résultats chez l’adulte indiquent que les émotions positives conduisent à une lecture plus « globale » du monde. Elles semblent également élargir le champ de l’attention, influençant positivement la cognition et le mode de pensée (Ashby et al., 1999). Inversement, le corollaire de cette affirmation se déduit des faits expérimentaux : les émotions négatives rétrécissent ces mêmes voies et amènent une lecture plus « locale » du monde perceptif, ainsi qu’une réduction du focus attentionnel. Easterbrock (1959) affirmait déjà que les états négatifs (anxiété, peur) réduisaient le champ de l’attention, et que les gens centrés sur l’arbre en oubliaient la forêt… Découvrir l’impact de l’émotion sur la perception et la cognition chez l’enfant est essentiel, car le paysage cognitif dans lequel ils évoluent à l’école fait appel à des mécanismes bidirectionnels : une mise en relation et une coordination d’informations partielles, locales, en une vue d’ensemble (comme dans le raisonnement inductif : on part d’un ou plusieurs faits particuliers pour en tirer un principe, une idée générale), ou alors, à l’inverse, la nécessité de décomposer un concept général, global, pour en tirer des conséquences particulières (cas, par exemple, du raisonnement déductif). Les résultats qui viennent d’être présentés laissent supposer que le mode d’approche « local » qui caractérise la perception et la pensée enfantine est modulé par le contexte émotionnel, permettant une meilleure articulation tout/parties. Cette flexibilité, permettant la mise en réseau global des informations, pourrait être un facteur facilitant la résolution de certaines tâches cognitives. Dans la vie quotidienne, en particulier dans la vie scolaire, les difficultés de raisonnement liées à un défaut d’articulation entre le tout et les parties peuvent être un handicap majeur. Y remédier est l’une des missions essentielles de l’école, et les faits expérimentaux récents corroborent l’idée selon laquelle les émotions positives engendrent une ouverture d’esprit et une dynamique indispensable à sa formation (Blau & Klein, 2010). Ces recherches sur le lien entre émotion et attention visuelle dévoilent que des enfants auxquels on présente visuellement les mêmes petits problèmes à résoudre à l’école ne vont pas tous utiliser de façon équivalente les informations visuelles : le contexte émotionnel dans lequel ils arrivent le matin à l’école – ou l’évolution du contexte émotionnel au cours de la journée de classe – modifie la façon dont les informations visuelles globale/locale sont considérées et utilisées par les enfants. La grande flexibilité de l’attention visuelle est encore une fois soulignée dans ce travail, qui met en évidence un décalage horizontal dans l’apparition de la précédence globale à 5 ans liée à l’émotion. Ce travail conduit à penser qu’un enfant qui ne présente pas un état émotionnel favorable peut, dans certaines circonstances, « rater la forêt et ne considérer que l’arbre ».

L’ensemble des travaux présentés dans ce chapitre a porté sur la mise en place et l’évolution de la flexibilité de l’attention visuelle lors du traitement global/local. En s’appuyant à la fois sur des données de psychologie expérimentale, de neuropsychologie, d’imagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle chez l’enfant et l’adulte, des éléments de réponse ont été apportés concernant la mise en place et l’évolution – aussi bien au niveau comportemental que neural – du traitement global/local, en précisant certains facteurs qui influencent ces processus. Les expériences relatent une bifurcation évolutive d’une préférence locale chez l’enfant vers une préférence globale autour de 6 ans (Poirel, Mellet et al., 2008). La bascule du biais attentionnel local vers un biais attentionnel global s’accompagne d’une perte de substance grise au niveau du cortex visuel droit, région connue chez l’adulte pour son importance dans la perception globale et cohérente du monde visuel (Poirel et al., 2011). Les informations globales ont une telle force qu’il est nécessaire de mettre en œuvre des processus exécutifs d’inhibition pour les refréner lorsqu’elles entrent en conflit avec le traitement local (Krakowski et al., 2018 ; Poirel, Krakowski et al., 2014), principalement lorsque ces informations véhiculent du sens (Poirel, Pineau et al., 2008). Au niveau intra-individuel, un fort impact de l’émotion sur l’attention visuelle a également été démontré (Poirel et al., 2012), les émotions positives favorisant un biais attentionnel global dès l’âge de 5 ans. D’autre part, au niveau neural, des travaux en électroencéphalographie ont révélé que ces processus d’identification interviennent très tôt – dès 150 ms –, ce qui souligne l’importance et la priorité chez l’Homme de la recherche de signification au cours de l’activité de traitement de l’information visuelle (Beaucousin et al., 2011, 2013). Le traitement local chez l’enfant, puis global chez l’adulte représente pour chaque âge le mode attentionnel par défaut qui peut néanmoins être bousculé, modifié, altéré, comme nous avons pu le voir avec l’impact de l’émotion sur ces processus.

5. Modèle perceptivo-cognitif de l’attention visuelle globale/locale

L’ensemble des travaux présentés dans ce chapitre permet d’affiner le schéma initialement décrit par Navon, réactualisé et complété selon deux modèles qui s’appuient sur des bases neurophysiologiques : le modèle fréquentiel de type coarse-to-fine (Peyrin et al., 2010) et le modèle par « itération » de Bullier (2001). Ce modèle suppose un traitement parallèle des informations globales et locales. Toutes les études convergent pour reconnaître qu’entre les instants t0 et t1 (figure 1.5) des particularités physiologiques contraignent le participant à traiter en priorité et avec célérité les informations globales (véhiculées rapidement par les canaux magnocellulaires). L’aperçu global de la scène serait ainsi disponible avant les informations locales (qui commencent à devenir accessibles à l’instant t1). Cette ébauche initiale permettrait une première identification de la scène. Les données d’électroencéphalographie suggèrent que cette première catégorisation surviendrait entre 100 et 150 ms (Beaucousin et al., 2011 ; Grill-Spector & Kanwisher, 2005 ; Thorpe et al., 1996). Cette fenêtre temporelle se situe donc dans une échelle de temps très courte, et cette priorité du traitement global lors de la microgenèse perceptive est constatée quel que soit le stimulus présenté (qu’il véhicule ou non de la signification ; Poirel, Pineau et al., 2008). À partir de t1 – et avant que le traitement local ne soit complètement disponible (instant t2) –, l’identification des informations globales pourrait influencer le traitement local (Beaucousin et al. 2011), soit en facilitant sa prise en compte, soit en perturbant son identification. Ainsi, dès les premières centaines de millisecondes, l’influence asymétrique globale jouerait un rôle déterminant dans la suite du processus perceptivo-cognitif (Hughes et al., 1996). D’après les travaux de May et collaborateurs (1995), l’instant t2 se situerait quant à lui après 160 ms (le décalage entre t1 et t2 est estimé à 20 ms ; Fabre-Thorpe, 2011), instant à partir duquel la disponibilité des informations globale et locale s’équilibre. Au-delà de t2, des processus cognitifs d’identification viennent moduler la précédence globale, et orientent l’attention en priorité vers ce qui est identifiable (Poirel et al., 2006). Il a même été suggéré que l’irrépressible besoin de sens peut à cet instant même inverser le mode attentionnel privilégié vers le local si la signification se trouve à ce niveau.

Au niveau développemental, l’évolution d’une préférence locale à globale constatée avec l’âge reflète une modulation attentionnelle : le mode par défaut observé avant 6 ans est le mode local. Même si les enfants ne semblent pas « s’intéresser » prioritairement aux informations globales, il est possible de favoriser ce traitement sous la pression de la signification ; si la signification n’est présente qu’au niveau global, l’enfant peut traiter le global (Poirel, Mellet et al., 2008). En revanche, toujours chez le jeune enfant, si aucune signification n’est détectée au niveau global (entre t1 et t2), le mode attentionnel local privilégié sera renforcé. Avec l’âge, cette stratégie de traitement va évoluer, sous l’influence conjointe de la maturation cérébrale et d’une spécialisation concomitante de l’hémisphère droit pour le traitement global. La préférence globale adult-like sera alors atteinte. Cette focalisation de l’attention au niveau global de la scène serait d’une meilleure ergonomie dans la gestion du traitement de l’information : l’attention globale permet de donner une cohérence cognitive à l’ensemble. De plus, il est moins coûteux de focaliser son attention sur la forêt que sur chacun des arbres pour en conclure : « C’est une forêt. » Cette première ébauche ouvre la voie aux processus top-down afférents et permet un recentrage de l’attention sur les quelques éléments locaux pertinents (et non sur tous les éléments de la scène). Ce système à dominance globale nous permet de recueillir et de traiter l’information visuelle de manière rapide et efficace. Dans ce cas, pourquoi l’enfant passe-t-il d’abord par une préférence attentionnelle locale ?

6. Préférence locale chez l’enfant : un passage obligé et utile

Si la capacité à percevoir des informations basse fréquence (globale) est présente dès la naissance, son évolution est néanmoins lente : il faudra attendre 9-12 ans pour que la sensibilité à ces fréquences soit comparable à celle des adultes (van den Boomen et al., 2012). En revanche, même si l’accès aux fréquences spatiales hautes (local) est plus tardif, son développement est plus rapide, atteignant sa sensibilité maximale entre 3 et 6 ans. Des recherches sur le développement des faisceaux de substance blanche sont cohérentes avec ce décalage de vitesse des voies visuelles. Lebel et collaborateurs (2008) ont en effet mis en évidence que le calendrier développemental du faisceau longitudinal inférieur, qui pourrait véhiculer les informations locales, mature plus rapidement (le palier développemental étant atteint justement vers 6-7 ans ; figure 1.21), alors que le faisceau longitudinal supérieur, voie dorsale qui pourrait véhiculer les informations globales, n’arrive à maturité que plus tardivement, vers le milieu de l’adolescence. Ces résultats laissent donc penser que les enfants sont capables de percevoir les informations globales très tôt au cours du développement, mais cette voie visuelle met plus de temps à se mettre en place que la voie visuelle qui traite les détails locaux.

Figure 1.21 Développement des faisceaux longitudinaux inférieur et supérieur (adapté de Lebel et al., 2008).

Si les enfants sont « armés » au niveau neuronal pour percevoir les informations globales, pourquoi observe-t-on chez eux une préférence attentionnelle pour les informations locales ? Peut-on envisager l’utilité de ce mode attentionnel privilégié chez l’enfant ?

La précédence locale pourrait être liée à une activité exploratoire incomplète car encore limitée chez le jeune enfant. On a souvent constaté en laboratoire la pauvreté de l’activité exploratoire des jeunes enfants. Dans divers contextes expérimentaux, les enfants font montre de la même conduite dite « d’échantillonnage ». Qu’il s’agisse de travailler avec des formes géométriques complexes ou des scènes contenant des objets familiers, on est surpris par le même constat. L’enfant explore peu. L’information visuelle qu’il prélève est toujours partielle. Plus l’enfant est petit et plus la quantité d’informations prélevées est réduite. Par conséquent, les performances à certaines épreuves de laboratoire en souffrent. Le remède serait-il lié à une exploration forcée ? Pour répondre à ce genre de question, on peut obliger le jeune enfant à tout explorer de façon exhaustive. Ce type d’exercice a montré les limites d’une stratégie méritoire mais non efficace. L’enfant a tout exploré mais son attention était ailleurs, ce qui n’améliore guère ses performances. Il y a un décalage notoire entre l’information prélevée (recueillie par l’exploration, l’enfant « voit » le stimulus) et l’attention réelle portée sur un échantillon d’informations utiles et pertinentes au niveau cognitif (l’enfant « regarde » le stimulus). Il y a donc un défaut attentionnel global du petit enfant pour lequel l’activité de mise en relation d’éléments constitutifs est sans doute encore trop coûteuse et ne fait pas encore partie de son registre naturel. Toutefois, ce constat n’a-t-il que des aspects négatifs ? Chez les enfants, on constate une attirance spontanée pour les éléments locaux, qui captent préférentiellement et de façon robuste leur attention. Cette préférence locale pourrait présenter un avantage non négligeable : on peut considérer l’évolution attentionnelle d’un traitement initialement local vers un traitement global comme un processus adaptatif répondant aux besoins principaux à chaque âge du développement. Selon l’âge, le mode attentionnel privilégié est écologique et efficace pour répondre aux besoins : découvrir le monde visuel, se focaliser sur les éléments locaux, lors de l’apprentissage initial du monde des objets, apprendre les noms, découvrir leurs propriétés. L’enfant s’intéresse aux objets à partir desquels il va construire ses catégorisations de référence qui vont alimenter son système cognitif de significations. On serait tenté de rapprocher cette stratégie cognitive avec les stratégies perceptives fine-to-coarse (découverte des objets isolés et mise en relation dans des groupements de signifiants plus larges – catégorisations). Avec l’âge et l’expertise, le registre des objets connus s’étend, et le mode attentionnel s’élargit pour considérer le monde visuel sous un angle plus vaste, prenant en compte l’articulation global/local. Cette fenêtre attentionnelle étant flexible, il est possible que l’adulte, comme l’enfant, effectue une centration attentionnelle locale lorsqu’un élément nouveau ou surprenant est présent dans la scène. Ainsi, toute irrégularité, incongruité ou nouveauté peut créer une réaction de surprise que l’on retrouve chez les adultes, les enfants, et même les bébés (Baillargeon et al., 1985). En cas de violation d’une certaine expectation, le sujet mobilise des processus analytiques permettant un traitement plus local.

Pour décrypter le sens du monde qui l’entoure, l’être humain utilise les voies d’entrées sensorielles dans lesquelles la vision joue un rôle dominant. Pour lisser le chaos perceptif qui lui parvient, le cerveau doit organiser, gérer, ordonner et hiérarchiser les informations afférentes. Les découpages auxquels nous sommes soumis ne sont pas arbitraires. Il existe dans la réalité des régularités, des récurrences, qui vont modeler, orienter des choix perceptifs dans le traitement de l’information. Les bases anatomo-fonctionnelles de notre système visuel sont conçues pour faire un traitement différencié du flux continu des informations. Les sciences cognitives s’accordent universellement à reconnaître une dichotomie hiérarchique dans tout espace visuel ; le champ « global », qui sert de support aux éléments « locaux » qui le constituent. Cette articulation global/local préside à toute connaissance visuelle du monde. Nous avons dans ce chapitre détaillé cette activité perceptivo-cognitive qui semble très « pré-déterminée » par les contraintes du socle physiologique de notre système récepteur, en soulignant également l’extrême souplesse du passage du local au global que l’on désigne sous le terme de « flexibilité attentionnelle ». Cette flexibilité repose sur un jeu d’activations et d’inhibitions afin d’opérer la sélection cognitive de l’information pertinente (Borst et al., 2015). Nous avons montré qu’il existe naturellement chez le jeune enfant une préférence locale, et chez l’adulte une préférence globale. En outre, tout porte à croire que la précédence locale que nous observons chez les petits d’âge préscolaire alimente la mise en place des processus de catégorisation qui sont en cours d’élaboration durant cette période. La capture de l’information au niveau local renforce la connaissance de l’objet en tant qu’unité de signification inscrit dans un système de classifications qui peu à peu vont s’emboîter. Il existe une bifurcation développementale autour de 6 ans. À cet âge, l’enfant commence à passer à un mode plus global. Chez l’adulte, le focus attentionnel prioritaire global est le mode par défaut observé dans un grand nombre de travaux. Il signe l’état d’équilibre final du traitement de l’information visuelle, en harmonie fonctionnelle avec le câblage neurophysiologique des voies magno- et parvocellulaires.

L’ensemble de ces résultats d’imagerie cérébrale, en accord avec les données de neuropsychologie de l’enfant, a révélé pour la première fois ces dernières années quelles structures cérébrales permettent à l’enfant sain ce passage au mode perceptif global caractéristique de la vision adulte. Cette mise en regard d’une évolution anatomique et d’une évolution des processus cognitifs attentionnels ouvre de nouvelles voies pour la compréhension de l’évolution dynamique et complexe du monde visuel enfantin. L’être humain bénéficie d’un mode de traitement prioritaire de son monde visuel, le mode global. Ce mode visuo-attentionnel se construit progressivement au cours du développement, et s’accompagne d’une évolution neuro-anatomique et comportementale, qui semble permettre une adaptation efficace à l’environnement visuel de l’enfant à l’âge adulte.

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