Une étude révèle comment votre cerveau traite les illusions d'optique

Illusion Optique — © Mabit1 / Wikimedia Commons

Notre cerveau est peut-être exceptionnel, mais il est quand même assez facile de le tromper. Parmi les moyens les plus courants de leurrer le cerveau figurent les illusions d’optique. En plus d’être divertissantes et intéressantes, des chercheurs ont montré que les illusions d’optique peuvent également aider à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau.

Qu’est-ce que l’illusion de l’effet de néon ?

L’illusion d’optique est un phénomène fascinant. On peut notamment la décrire comme étant une perception visuelle qui diffère de la réalité de ce qu’on observe. Mais il est important de comprendre qu’une illusion d’optique n’est pas seulement un mirage visuel ; elle implique également l’interprétation cérébrale des informations visuelles. Si c’est simplement un fait amusant pour une personne lambda, c’est d’une tout autre importance pour les scientifiques. En effet, les illusions d’optique constituent des outils précieux permettant aux chercheurs de mieux comprendre la perception visuelle et le fonctionnement cérébral.

Dans une récente recherche, des chercheurs de l’Institut Max-Planck de cybernétique biologique se sont justement servis d’une illusion d’optique pour révéler des informations cachées sur la façon dont le cerveau traite les informations visuelles. Plus précisément, les chercheurs se sont penchés sur le cas de l’illusion de l’effet de néon. Il s’agit d’une illusion d’optique de la catégorie des effets de transparence. Dans cette illusion d’optique, on peut observer plusieurs lignes sur un fond uni.

La partie externe de ces lignes est de couleur noire, tandis que la partie interne est colorée. Même si ce n’est pas vraiment le cas, le cerveau humain va percevoir une forme géométrique solide définie par une bordure distincte au niveau de la partie distincte. L’observateur aura également l’impression que la couleur centrale est plus lumineuse qu’elle ne l’est réellement. Bien évidemment, cette délimitation et cette luminosité n’existent pas vraiment, et la figure géométrique centrale n’est qu’illusoire.

Les voies neuronales enfin découvertes

Les scientifiques se sont longtemps demandé ce qui se passe dans le cerveau quand une personne observe cette illusion d’optique. Dans leur recherche – dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communication –, les chercheurs ont constaté que cette illusion d’optique fonctionne également sur les souris. Face à ce constat, les scientifiques ont décidé d’étudier ce qui se passe dans le cerveau de ces animaux lorsqu’ils sont confrontés à l’illusion de l’effet de néon.

En utilisant diverses techniques, comme l’électrophysiologie et l’optogénétique, les chercheurs ont focalisé leur attention sur une partie du cerveau connue sous le nom de cortex visuel. C’est notamment cette partie du cerveau qui traite les données visuelles qui sont perçues par nos yeux. Il faut savoir que le cortex visuel est constitué de six couches de neurones numérotées progressivement V1, V2, V3 et ainsi de suite. Si les experts savent que ces couches sont responsables du traitement de différentes caractéristiques des images qui frappent les yeux, ils ne savent pas exactement lesquelles traitent les illusions d’optique.

Grâce aux analyses réalisées sur les souris, les chercheurs ont pu déterminer que les neurones V1 et V2 sont particulièrement importants dans les mécanismes de traitement des illusions d’optique. En fait, ils ont découvert que les neurones du cortex visuel primaire (V1) présentent des réponses à des stimuli à la fois illusoires et non illusoires. De leur côté, les neurones du cortex visuel secondaire (V2) jouent un rôle crucial dans la modulation de l’activité de V1, spécifiquement en réponse au stimulus illusoire.

Par ailleurs, voici 15 illusions d’optique qui vont vous faire douter de votre propre vision.

Par Gabrielle Andriamanjatoson, le 10 mai 2024