lundi 24 août 2015

Attention & manipulation

Pour ceux qui ont participé aux petits jeux de l'été (voir cet article avant de poursuivre) et qui veulent en savoir plus, je conseille vivement le livre de Jean-Philippe Lachaud, "Le cerveau attentif", qui décrit en détail les biais cognitifs liés à l'attention.

D'après William James, "L'attention est la prise de possession par l'esprit sous une forme claire et vive d'un objet ou d'une suite de pensées parmi plusieurs qui semblent possibles (...) Elle implique le retrait de certains objets afin de traiter plus efficacement les autres...".

50% des gens qui font le test mentionné dans cet article ne voient pas ce qu'il y a à voir.
Si on demande aux gens si, dans les conditions du test, ils remarqueraient ce qu'il y a à voir: 90% déclarent qu'ils sont sûrs qu'ils y arriveraient.
Il y a donc encore une fois, un écart phénoménal entre notre niveau de confiance et la réalité: nous ne voyons que ce que nous voulons voir, nous avons du mal à remarquer ce qui est inattendu et nous sommes exagérément sûrs de nous.

Ces quelques vidéos illustrent trois biais cognitifs liés à l'attention:
Au niveau neuronal, l'attention est un mécanisme par lequel notre cerveau favorise un réseau de neurone au détriment d'un autre. L'attention peut donc être décrite comme un biais neuronal.

Si nous ne voyons pas ce qu'il y a à voir dans la vidéo, c'est parce que nous ne percevons pas les choses simultanément mais les unes après les autres. Lorsque vous regardez devant vous, vous pouvez avoir l'impression de percevoir simultanément tout le paysage, pourtant, ce n'est pas le cas: vous percevez chacun des objets les uns après les autres, et c'est votre cerveau qui reconstitue une image globale à partir de votre mémoire (voir cet article sur les captchas). L'impression de simultanéité est donc une illusion fabriquée par notre cerveau.
Si tel est bien le cas, certaines lésions devraient détruire cette illusion?
C'est exact: certains patients lésés au niveau de certaines zones du cerveau souffrent d'une maladie étrange, la simultagnosie, qui fait qu'ils ne peuvent pas percevoir deux objets en même temps. Devant une image figurant deux objets, ils ne peuvent en voir qu'un seul à la fois.


C'est quoi faire attention? Que se passe-t-il dans notre cerveau quand on nous demande de faire attention?
Une expérience des neuroscientifiques John Reynolds et Bob Desimone (1) a montré que faire attention consiste à "préchauffer" des neurones.
Si on mesure l'activité de certains neurones de l'aire visuelle, on peut constater qu'ils réagissent à l'apparition de certaines formes dans certaines zones (ou couleurs ou formes ou luminosité etc.) du champ visuel.
Dans cette expérience, on projette donc des formes plus ou moins contrastées sur un écran: si une forme apparaît contrastée, le neurone réagit beaucoup.
Si la forme apparaît avec un faible contraste, le neurone ne réagit pas.

Mais lorsque Reynolds et Desimone préparent le sujet à faire attention à une certaine zone de l'écran ou apparaissent les formes, les neurones "responsables" de cette zone "grésillent": ils passent dans un état "excité" avant même qu'aucune forme n'apparaisse. (L'augmentation d'activité neuronale est d'environ 30%)
Lorsque la forme apparaît, même avec un faible contraste, tous les neurones de la zone s'activent en même temps, ce qui réveille d'autres zones du cortex préfrontal, orientant toute votre attention consciente dans une direction donnée, suivant un mécanisme "The winner takes all".
Cela explique:
1. Comment des formes à faible contraste peuvent être détectées lorsqu'on y fait attention alors qu'elles ne le seraient pas si on n'y prêtait pas attention.
2. Pourquoi l'attention est exclusive: lorsque vous faites attention à quelque chose, les neurones "responsables" sont déjà dans les starting-blocks, tandis que les autres sont encore au repos, générant ainsi une compétition biaisée entre neurones. Votre attention ne pouvant pas être à deux endroits à la fois simultanément.

Dans l'exemple du gorille, lorsqu'on vous demande de compter le nombre de passes des blancs, les neurones "responsables" de suivre le mouvement de la balle et d'identifier les joueurs blancs s'activent. Il s'agit d'une manipulation de votre attention (et donc de vos neurones).

Si nous ne voyons qu'un objet à la fois: sur lequel se pose notre attention?
La capture de l'attention est un sujet prisé en sciences cognitives, pour son intérêt scientifique et médical, mais dont les découvertes et les travaux sont largement exploités et financés par les secteurs publicitaires, les budgets marketing, mais aussi les politiques et manipulateurs de toutes sortes, c'est pourquoi il est préférable d'en savoir un peu plus sur le sujet.
De manière générale, notre attention se porte sur ce qui est nouveau (un changement brusque dans le paysage) ou saillant (une couleur sur fond gris par exemple) ou à fort contenu émotionnel (un visage en colère ou effrayé). La nature de l'attention est également de bouger.

Nous cherchons sans cesse dans notre environnement des choses nouvelles, ce qui explique que notre attention soit plus facilement capturée par la publicité ou par un zapping télévisuel que par un livre. C'est pourquoi la publicité cherche à capturer notre attention avec des images inhabituelles, choquantes et sans cesse renouvelées (les publicités qui ont réussi à attirer notre attention avant, cessent de nous attirer).

Les chercheur ont pu montrer que lorsque une image attire l'attention, à chaque fois que votre regard se pose sur cette image, vos neurones réagissent de moins en moins, jusqu'à ne plus du tout attirer votre attention. Ce mécanisme est appelé habituation. (2)

Un autre phénomène neurologique qui démontre que la nature de l'attention est de bouger s'appelle l'inhibition au retour. Notre cerveau se désintéresse très rapidement du déjà-vu.
Lorsqu'un neurone a été "activé", il met un certain temps à revenir dans son état initial. Concrètement, cela se traduit par le phénomène suivant: si quelque chose attire votre attention (et donc votre regard) sur la droite, on a pu mesurer qu'il vous faudra plus de temps pour réagir à l'arrivée d'un nouvel objet sur votre droite, car la nature de l'attention est d'explorer le champ visuel. De plus, l'attention ne se déplace pas à une vitesse infinie: les chercheurs ont pu calculer que l'attention met 1/6 de seconde pour se déplacer de 7° d'angle visuel. Si j'attire votre attention sur un endroit, je peux donc ensuite danser la carmagnole pendant 1/6 de secondes à cet endroit sans que vous ne remarquiez plus rien, ce qui explique en partie le phénomène de cécité attentionnelle.

Une autre expérience a pu montrer que nous ne pouvons pas faire attention à tout, tout le temps. Il faut un certain temps à notre cerveau pour digérer une information sur laquelle notre attention s'est portée.
Lors de cette expérience, on fait défiler des cartes à la vitesse de 10 par secondes. Ces cartes affichent des lettres ou des chiffres et on vous demande de mémoriser uniquement les chiffres. Le résultat de cette expérience est que lorsque 2 chiffres se succèdent à moins de 3 dixièmes de secondes, vous ne pouvez en retenir qu'un seul. Tout se passe comme si vous aviez cligné des yeux, pourtant, vos yeux sont restés grand ouverts: c'est votre attention qui a cligné! Ce phénomène est appelé clignement attentionnel. (3)

La distraction
Si le mécanisme de l'attention nous détourne de certains signaux au niveau conscient, cela ne veut pas dire que ces signaux ne sont pas perçus à un niveau subconscient, car le cerveau est capable de faire plusieurs chose en même temps: être attentif à quelque chose et en même temps déterminer à quoi il faut être attentif. "L'effet cocktail" est une démonstration de la capacité de notre cerveau à gérer ces deux choses en même temps. Lors d'un cocktail, bien qu'étant concentrés sur la conversation de notre interlocuteur, la simple prononciation de notre nom ou du mot "sexe" par une personne à l'entour vont instantanément capturer notre attention, bien que nous n'ayons pas consciemment été attentif à cela.
Le détournement de l'attention a un coût: environ 1/2 seconde à chaque fois, c'est pourquoi il est si difficile de lire et rester concentré à côté d'une télévision qui passe de la publicité.

La capture de l'attention est également une capture de notre corps, contre laquelle il est très difficile de résister. Les magiciens sont des experts de la capture de l'attention. Par exemple, il existe une forme d'attention sociale appelée "attention sociale conjointe" qui fait que lorsque le magicien regarde dans une direction, tout le monde regarde dans cette direction (pendant ce temps, évidemment, le magicien fait autre chose). Cette capture est appelée oculomotrice.
Faites l'expérience dans les transports en commun de regarder un endroit fixe derrière quelqu'un avec insistance. Peu de gens résisteront à la tentation de se retourner: en capturant leur attention, vous avez capturé leur corps tout entier.

Le mécanisme des images subliminales est un autre mécanisme qui montre que notre cerveau traite des signaux faibles à un niveau subconscient. Lors de la campagne électorale entre Bush et Gore en 2000, les républicains avaient fait une vidéo de Gore, ou le mot "RATS" apparaissait pendant quelques dizaines de millisecondes à peine. Le principe de l'image subliminale est qu'il est impossible d'en garder un souvenir conscient. Pourtant des expériences montrent que ce type d'image est quand même traité par le cerveau, à un niveau suffisant pour générer une vague émotion, négative dans le cas du mot "RATS". On ressent alors un certain malaise en voyant la vidéo de Gore, sans savoir pourquoi.

Le psychologue anglais John Duncan a d'ailleurs mis en évidence l'existence de ces traces mnésiques subconscientes et aussi le fait que nous pouvons y accéder en y prêtant attention. Voici une description de l'expérience:

Pendant un bref instant, 16 lettres s'affichent sur un écran de manière aléatoire et elles sont de 4 couleurs différentes (4 bleues, 4 vertes etc.). Si, après l'affichage, on demande aux participants de citer les 4 lettres d'une couleur donnée, ils en sont incapables (c'est normal, car notre mémoire à court terme ne permet de mémoriser dans la mémoire court-terme que 4 éléments et pas 16).
Par contre, si on affiche un point de la couleur à mémoriser une seconde avant l'affichage des lettres alors tous les participants répondent sans problème (leur attention se focalise sur les 4 lettres de la couleur à mémoriser).
Ce qui est plus subtil, c'est que si on affiche le point tout juste après, les participants répondent également sans problème! (jusqu'à une seconde plus tard!). Nous pouvons donc pointer notre attention sur des traces mnésiques subconscientes, après coup.

Peut-on prédire où va aller l'attention?

banane

Bien qu'on puisse manipuler l'attention, et malgré toutes les connaissances actuelles (la saillance, l'inhibition au retour etc.), il n'est pas facile de prévoir où l'attention d'une personne va se poser spontanément.

Si on vous montre un ensemble d'objets, dont un lit et une banane, alors que vous avez faim, votre attention se portera plus rapidement sur la banane. Si vous avez sommeil, elle se portera sur le lit.
Mais cela dépend également de vos goûts: si vous préférez le fromage, elle se portera sur le fromage.

Si vous pensez déjà à une banane, puis qu'on vous présente subitement un ensemble de fruits, votre attention se portera plus rapidement sur une banane, renouvelant ainsi l'axiome qui dit qu'on trouve facilement ce à quoi on pense déjà. (Une autre illustration du biais de confirmation et de la paresse cognitive)

Dans les images ci-dessus, votre attention s'est probablement portée assez rapidement sur les bananes, parce que c'est ce que vous aviez à l'esprit.

Si vous vous levez le matin avec l'idée que les gens qui vous entourent sont tous des imbéciles malhonnêtes et paresseux, il y a des chances pour que:
1. Vous ne remarquiez que ceux-là
2. Que vous ne remarquiez que les faits qui vous confortent dans cette idée.
C'est ce que les américains appellent "Thinking in the box".

La vitesse de déplacement de l'attention n'est pas infinie et dépend de beaucoup de facteurs.
Par exemple, il est facile de trouver un une croix (X) parmi des ronds (O), ou une lettre rouge parmi des lettres bleues.

OOOOOOOOOOXOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

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Mais il est plus long de trouver une croix rouge parmi un ensemble non homogène.

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Le temps de recherche augmente linéairement en fonction du nombre de distracteurs, c'est à dire, par exemple, pour chaque nouvelle forme ajoutée. C'est pourquoi on peut difficilement être certain que vous avez porté votre attention sur les bananes en premier (le panier de fruits est plein de distracteurs)

La recherche ci-dessus est rendue encore plus complexe par le fait que nous n'avons pas de détecteurs pré-attentifs pour les conjonctions de caractéristiques simples comme les formes et les couleurs, propriété exploitée dans de nombreux jeux d'entrainement cognitif (comme bazar bizarre, jeu qui exploite également habilement le biais de confirmation)

Notre attention dépend également de nos connaissances, de notre expérience, de notre culture et de notre environnement.
Par exemple, lors d'un concert, un musicien prêtera attention à des choses différentes d'un non-musicien.
Les Inuits porteront naturellement une plus grande attention à la qualité de la neige tandis que les Gitans de la mer (les Mokens) prêteront une plus grande attention aux signes de la mer.

Lors du Tsunami de 2004, les Mokens, ont prêté attention à des signes annonciateurs auxquels les marins birmans, pourtant eux aussi connaisseurs de la mer, n'ont pas prêté attention.
Les Mokens ont dans leur culture orale de vieux récits de "vagues mangeuses d'homme". Ils sont les seuls à avoir vu les signes et ils se sont éloignés des côtes, évitant ainsi la vague déferlante, tandis que leur collègues birmans, restés prêt des côtes, ont été frappés de plein fouet. Interrogé sur le sujet, un Moken a répondu: "ils étaient le nez rivé sur leur sonar, en train de chercher des bancs de seiches, ils n'observaient rien" (4)

Un petit mot sur la neuroplasticité et l'attention

L'attention génère également des modifications à long terme de notre cerveau.
Par exemple, les jeunes parents développent un mécanisme attentionnel dédié à la reconnaissance des pleurs de leur bébé.
Une expérience menée par Jonathan Fritz et son équipe sur des furets qui devaient reconnaître des sons, a permis de constater que les neurones habituellement chargés de la reconnaissance des sons les plus graves ou les plus aigus changent progressivement de manière à se caler sur la fréquence la plus importante pour eux.
Le neuroscientifique Michael Merzenich (5) en a proposé une explication neuroplastique (phénomène que j'ai déjà décrit en détail dans cet article).
Au cours des trois premières années de croissance des jeunes enfants (appelée période critique), le cerveau est extrêmement plastique: les enfants apprennent très facilement. En fait, tout ce qu'ils vivent, toutes leurs expériences "modèlent" littéralement leur cerveau.
Cette extrême plasticité est principalement due à l'activité d'une partie du cerveau appelée noyau basal, qui est également la partie du cerveau qui nous permet de fixer notre attention. A la fin de la période critique, il y a dans le cerveau un besoin de stabilité, sans quoi nous ne pourrions rien apprendre de durable. C'est une protéine (le FNIC - Facteur neurotrophique du cerveau) qui clôt l'activité du noyau basal. Celui-ci n'agira plus que s'il nous arrive quelque chose d'important, de surprenant ou si nous fournissons un gros effort d'attention.

Ainsi, l'attention réactive la plasticité du cerveau. A chaque fois que vous faites un effort de concentration pour apprendre quelque chose de nouveau, une nouvelle langue par exemple, vous permettez à votre cerveau de rester malléable, et ceci est vrai quel que soit votre âge.

Allez bon vent, et faites attention...

Références:
(1) Le cerveau attentif - Jean-Philippe Lachaud - 124
(2) Le cerveau attentif - Jean-Philippe Lachaud - 149
(3) Le cerveau attentif - Jean-Philippe Lachaud - 165
(4) Les étonnants pouvoirs de transformation du cerveau - Norman Doidge - 495
(5) Les étonnants pouvoirs de transformation du cerveau - Norman Doidge - 160

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