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Le cerveau des mouches permet de comprendre les illusions d’optique

Crédits : Buntysmum / Pixabay

Les illusions d’optique sont un phénomène complexe n’ayant pas encore livré tous leurs secrets. Dans une étude récente, des chercheurs ont utilisé le cerveau des mouches. Il s’agit selon eux d’un terrain de recherche idéal afin d’étudier en détail le voyage de l’information visuelle.

La mouche perçoit du mouvement dans des images statiques

Les illusions d’optique sont des distorsions de la perception. Il en existe plusieurs types, mais les neuroscientifiques eux-mêmes ont encore trop peu d’informations pour expliquer leur fonctionnement au niveau cérébral. Par le passé, des expériences sur des singes ont permis d’identifier les aires temporales médianes supérieures, une région du cerveau impliquée dans les illusions d’optique. En 1912, la psychologie de la forme (ou théorie de la Gestalt) fait son apparition, expliquant les principes de la perception humaine.

Une équipe de chercheurs menée par Damon Clark de l’Université de Yale (États-Unis) a publié une étude dans la revue PNAS le 24 août 2020. L’objectif ? Étudier en détail le voyage de l’information visuelle grâce au cerveau des mouches. En présentant des illusions d’optique à ces insectes, les chercheurs ont observé que celles-ci se tournent dans la direction correspondant au mouvement perçu par les humains. Autrement dit, les mouches perçoivent du mouvement dans des images statiques, tout comme nous.

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Crédits : DoctorOne33 / Pixabay

Faire disparaître l’illusion de mouvement

Dans le cadre de leurs recherches, les directeurs de l’étude ont étudié différents types de neurones jouant un rôle dans la détection du mouvement. Ils ont alors découvert le même phénomène que les chez les singes, à savoir que le mouvement illusoire était perçu comme étant bien réel. Par la suite, les chercheurs ont désactivé ou activé certains des neurones de manière sélective afin de perturber la perception des mouches. Deux types de neurones particuliers (T4 et T5) ont retenu l’attention. En effet, leur désactivation a permis de faire disparaître l’illusion de mouvement. Par ailleurs, désactiver l’un des deux neurones a généré une perception du mouvement en miroir.

Les scientifiques ont expliqué que les cerveaux humains possèdent les mêmes ingrédients mécaniques que leur modèle chez les mouches. Onze volontaires humains ont participé à une autre phase de l’étude, à qui l’on a adapté le modèle en question à l’aide de bords clairs ou sombres. Selon les résultats, il est possible de manipuler l’ampleur et la direction des perceptions.

Évidemment, la vision humaine est bien différente de celle des mouches. Toutefois, ces mécanismes identiques proviennent peut-être d’un ancêtre commun. Les chercheurs expliquent que le dernier ancêtre commun des mouches et des humains vivait il y a un demi-milliard d’années. Néanmoins, les deux espèces ont tout de même évolué avec des stratégies similaires quant à la perception des mouvements. En outre, les recherches intégrant ce genre de comparaison peuvent permettre de mieux comprendre le système visuel humain.