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Virtuel ou réel ? Votre cerveau fait la différence

 

Les chercheurs du GIN (Groupes d’Imagerie Neurofonctionnelle) du Centre d’Imagerie Neurosciences et d’Applications aux PathologieS (CI-NAPS, UMR6232 CNRS CEA I2BM, Caen) ont mis en évidence pour la première fois qu’il subsistait dans le cerveau une trace de la nature réelle ou virtuelle d’un environnement appris la veille. Ces travaux sont publiés le 4 décembre 2009 sur le site de la revue Human Brain Mapping.

 

L’utilisation d’environnements virtuels intéresse un nombre croissant de domaines. La réalité virtuelle permet de construire des représentations topographiques dont la qualité peut-être identique à celle élaborée à partir de l’exploration d’un environnement réel.

Dans une étude menée par des chercheurs du GIN à Caen, un groupe de sujets a exploré en marchant une partie de la plateforme d’imagerie biomédicale Cyceron. Un second groupe a parcouru, à l’aide d’un joystick, une réplique exacte de cette plateforme et de ses repères en réalité virtuelle immersive (environnement virtuel réalisé par le Laboratoire d’Intégration des Sciences et Technologies, DRT, CEA). Le lendemain de l’apprentissage, l’activité cérébrale des participants était mesurée en Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf), alors qu’ils comparaient mentalement des distances à vol d’oiseau entre les repères de l’environnement appris (ex : la distance entre le ventilateur et la chaise est-elle plus courte que le distance entre l’extincteur et la poubelle ?).

Un premier résultat est que les deux groupes de sujets ont présenté les mêmes performances à cette tâche (temps de réponse, nombre de réponses correctes) : la nature virtuelle ou réelle de l’apprentissage n’a pas eu d’effet sur la qualité de la représentation construite.

Pourtant au plan cérébral, des différences significatives ont été mises en évidence entre les groupes : comparé au groupe « réel », le groupe de sujets ayant appris la version virtuelle de l’environnement a présenté une activité plus importante dans le gyrus pariétal inférieur gauche, le gyrus frontal inférieur gauche et la partie postérieure du gyrus temporal moyen gauche. Cet ensemble de régions est impliqué dans l’interaction main-outil et dans la sémantique du geste. Il constitue ici la trace de l’utilisation d’un joystick durant l’apprentissage. Le groupe « réel » a présenté une activation plus importante dans une région frontale prémotrice droite en rapport avec le déplacement réel nécessaire à la mémorisation des lieux. D’une façon plus générale, cette étude souligne que la nature des interactions physique avec l’espace façonne la représentation neurale de l’environnement.

Cette étude a été réalisée dans le cadre d’un programme PICTI du CNRS (Programme Interdisciplinaire du CNRS “ Cognition et Traitement de l’Information ”) et avec le soutien de la région Basse-Normandie.


Figure : Vue de l’environnement virtuel (à gauche) et de l’environnement réel (au milieu). L’activité cérébrale mesurée en IRMf le lendemain de l’apprentissage durant une tâche de mémoire topographique révèle les régions plus activées après l’apprentissage de l’environnement virtuel comparé à son équivalent réel (à droite). Ces différences pourraient traduire l’utilisation du joystick durant l’apprentissage. © CI-NAPS

 

 

En savoir plus

  • Impact of the virtual reality on the neural representation of an environment.
    Mellet E, Laou L, Petit L, Zago L, Mazoyer B & Tzourio-Mazoyer N.
    Human Brain Mapping (2009) published on line 4 december
    doi:10.1002/hbm.20917

Contact chercheur

Centre d’Imagerie – Neurosciences et d’Applications aux PathologieS (CI-NAPS) UMR6232
GIP CYCERON
Boulevard Henri Becquerel
BP 5229 - 14074 Caen Cedex 5

 

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