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Les scientifiques ont découvert une fonction jusqu’alors inconnue du clignement des yeux

Toutes les quelques secondes, nous clignons des yeux – un acte simple et involontaire. Bien qu’il soit communément admis que le fait de cligner des yeux maintient nos yeux lubrifiés, une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Rochester a découvert un rôle plus complexe : le fait de cligner des yeux aide également notre cerveau à traiter plus efficacement les informations visuelles. Publié dans le Actes de l’Académie nationale des sciencesl’étude met en lumière la façon dont ces brèves fermetures de nos yeux contribuent à la perception visuelle.

Les humains passent environ 3 à 8 pour cent de leurs heures d’éveil les yeux fermés à cause des clignements. Étant donné que le clignement des yeux obscurcit brièvement notre vision, on pourrait se demander pourquoi cela se produit si fréquemment. Les explications traditionnelles ont mis en évidence son rôle dans le maintien de l’hydratation des yeux et la prévention du dessèchement.

Cependant, la fréquence des clignotements suggère qu’il pourrait y avoir des fonctions supplémentaires au-delà de la lubrification. Les chercheurs Bin Yang, Janis Intoy et Michele Rucci ont cherché à explorer ces fonctions potentielles, en particulier la manière dont le clignement des yeux pourrait influencer le traitement visuel dans le cerveau.

Leur étude comprenait douze participants, composés de femmes et d’hommes âgés en moyenne de 22 ans, possédant tous une vision normale. Les participants ont été rémunérés pour leur temps et n’ont pas été informés des objectifs spécifiques de l’étude afin de garantir des résultats impartiaux. Les chercheurs ont mené l’étude dans un environnement de laboratoire contrôlé, en utilisant une technologie avancée de suivi oculaire pour surveiller avec précision les mouvements oculaires des participants.

Les participants ont été chargés de visualiser des stimuli visuels constitués de motifs de réseaux, qui sont des bandes alternées dont la fréquence spatiale varie. La fréquence spatiale fait référence au niveau de détail du motif, les fréquences plus élevées indiquant des détails plus fins. Ces stimuli étaient affichés sur un moniteur haute résolution et les participants devaient identifier si les grilles étaient inclinées dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse.

La conception expérimentale comprenait deux conditions principales pour isoler les effets du clignement des yeux sur le traitement visuel. Dans la condition « Stimulus-Blink », les participants étaient invités à cligner des yeux pendant la présentation du stimulus visuel. En revanche, dans la condition « No-Stimulus-Blink », ils ont été invités à cligner des yeux avant l’apparition du stimulus. Les chercheurs ont contrôlé le moment et les conditions des clignements pour s’assurer que tout effet observé puisse être attribué à l’acte de cligner des yeux lui-même plutôt qu’à d’autres variables.

Les mouvements oculaires ont été suivis à l’aide d’un eye-tracker Dual Purkinje Image, qui a fourni des données haute résolution sur la position et le mouvement des yeux des participants. Cette technologie a permis aux chercheurs de s’assurer que les participants suivaient les instructions et que leurs clignements et mouvements oculaires étaient enregistrés avec précision. Chaque session expérimentale comprenait plusieurs essais et les données étaient collectées et analysées pour comparer les performances entre les deux conditions.

Les chercheurs ont découvert que lorsque les participants clignaient des yeux pendant la présentation du stimulus visuel, leurs performances dans l’identification de l’orientation de la grille s’amélioraient considérablement par rapport au moment où ils clignaient des yeux avant l’apparition du stimulus. Cette amélioration était évidente à la fois dans la précision de leurs réponses et dans leur sensibilité aux détails visuels, mesurée par un indice de sensibilité de discrimination standard.

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que cette amélioration était due aux changements de luminance provoqués par les clignements. La luminance fait référence à la luminosité du stimulus visuel. Lorsque nous clignons des yeux, la fermeture temporaire de nos yeux crée des changements brusques de luminance. Ces changements peuvent aider à réinitialiser les informations visuelles entrant dans l’œil, aidant ainsi le cerveau à traiter plus efficacement les entrées visuelles.

« En modulant l’entrée visuelle de la rétine, les clignements reformatent efficacement les informations visuelles, produisant des signaux de luminance qui diffèrent considérablement de ceux normalement ressentis lorsque nous regardons un point de la scène », a expliqué Rucci, professeur au Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives. .

Pour tester davantage cette hypothèse, les chercheurs ont mené une expérience de contrôle dans laquelle ils ont simulé les effets des clignements en atténuant brièvement le stimulus visuel. Les performances des participants se sont améliorées de la même manière que lorsqu’ils clignaient naturellement des yeux. Cela conforte l’idée selon laquelle les changements de luminance eux-mêmes, plutôt que l’acte physique de cligner des yeux, sont responsables de l’amélioration du traitement visuel.

L’étude a conclu que le clignement des yeux pendant les tâches visuelles améliore la capacité du cerveau à traiter les informations visuelles en introduisant des changements de luminance bénéfiques. Ces résultats suggèrent que les clignements jouent un rôle crucial dans la perception visuelle, au-delà du simple fait de garder nos yeux humides. Les résultats impliquent également que notre système visuel a évolué pour utiliser ces brèves interruptions de la vision afin d’améliorer notre acuité visuelle globale et notre traitement.

« Nous montrons que les observateurs humains bénéficient des transitoires de clignement, comme le prédisent les informations véhiculées par ces transitoires », a déclaré Bin Yang, étudiant diplômé du laboratoire de Rucci et premier auteur de l’article. « Ainsi, contrairement à l’hypothèse commune, les clignements améliorent – plutôt que de perturber – le traitement visuel, compensant ainsi largement la perte d’exposition au stimulus. »

L’étude, « Les yeux clignent comme étape de traitement visuel», a été publié le 2 avril 2024.


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