Le Point de Vue du Pirate

Levez votre doigt à quelques centimètres de votre visage. Fixez-le, puis fermez un œil. Maintenant, passez à l'autre œil. La position de votre doigt a-t-elle changé? Passez rapidement d'un œil à l'autre et observez votre doigt bouger. Ouvrez à nouveau les deux yeux et fixez votre doigt; il reviendra à une seule position entre les deux images créées par chaque œil individuel. Ce simple test démontre le travail visuel effectué par notre cerveau pour nous permettre de voir notre monde.

Cela dit, notre cerveau voit deux images à la fois, une de chaque œil. Lorsque nous focalisons notre vision, notre cerveau combine la lumière de chaque œil pour créer une seule image. Un processus qui utilise probablement cette technique est notre estimation très précise de la distance des objets, appelée perception de la profondeur. Pour tester l'importance de l'utilisation des deux yeux pour la perception de la profondeur, essayez de tirer au panier avec un œil fermé. Si vous avez déjà porté un cache-œil (comme ceux portés par les pirates), vous comprendrez peut-être à quel point cela peut être difficile sans les images des deux yeux.

Pour mieux comprendre la perception de la profondeur, nous avons décidé de voir à travers les yeux d'une souris. Évidemment, les souris sont un peu différentes des humains. Leurs yeux sont sur le côté de leur tête plutôt qu'à l'avant, et ils ne se focalisent pas comme les humains. Malgré ces différences, étudier la façon dont elles voient en dit beaucoup sur notre façon de voir également. Les parties visuelles de leur cerveau sont très similaires aux nôtres, simplement réduites pour être beaucoup plus petites, à la taille d'une souris. Les souris utilisent également la perception de la profondeur - lorsqu'elles naviguent dans les forêts, les champs et les gares de train de la ville où elles vivent, elles doivent être conscientes de l'emplacement des objets qui les entourent.

Le but de cette étude était de comprendre comment les souris utilisent leur vision lorsqu'elles ont besoin d'estimer les distances. Pour ce faire, nous avons placé des souris dans une arène avec une plateforme sur laquelle elles pouvaient grimper. En haut de cette plateforme, nous avons construit une barrière pour qu'elles ne puissent pas voir ce qui se trouvait devant elles, tandis que nous avons installé une plateforme d'atterrissage de l'autre côté. Lorsque nous avons retiré la barrière, les souris devaient sauter par-dessus le vide. Si elles réussissaient le saut, elles étaient récompensées par une gorgée d'eau et un petit morceau de tortilla. Comme les souris ne pouvaient pas voir la plateforme d'atterrissage avant que la barrière ne soit enlevée, elles devaient utiliser leur capacité à estimer les distances. Il a fallu aux souris quelques semaines pour apprendre complètement cette tâche et sauter des écarts allant jusqu'à 22 centimètres. C'est comme si nous sautions d'environ 3,5 mètres en avant. Il s'avère que les souris sont vraiment douées pour sauter!

Il y avait différentes plateformes d'atterrissage et différentes distances de saut de sorte que les souris ne pouvaient pas mémoriser leur taille. Dans l'ensemble, les souris ont bien performé avec toutes les tailles des plateformes et les distances de saut. Pour vérifier que les souris utilisent leur vision pour cette tâche, nous les avons fait exécuter le même comportement dans l'obscurité totale. Comme nous nous y attendions, les souris ont refusé de sauter lorsqu'il n'y avait pas de lumière, ce qui suggère qu'elles ont besoin de leur vision. Cela peut sembler évident pour les chercheurs, mais il est toujours important de considérer la possibilité que d'autres animaux ne voient pas comme nous.

Ensuite, nous avons voulu déterminer si les souris avaient toujours besoin des deux yeux pour estimer la profondeur comme nous le faisons et exécuter la tâche de saut. Pour cela, nous avons gardé l'un de leurs yeux fermés, puis nous avons demandé aux souris de refaire la tâche. Nous avons constaté que les souris réussissaient la tâche aussi bien que lorsqu'elles avaient les deux yeux ouverts, en adaptant leur distance de saut en fonction de l'écart. Ces résultats suggèrent que les souris n'ont pas besoin d'images provenant des deux yeux pour percevoir avec précision la profondeur et sauter à différentes distances - un seul œil suffit. D'une manière ou d'une autre, un pirate portant un cache-œil est capable d'estimer la distance jusqu'à une île contenant un trésor, et cette tâche montre que les souris peuvent peut-être le faire aussi, avec le trésor étant une tortilla sur une plateforme d'atterrissage.

Nous avons ensuite voulu tester si leur stratégie pour la perception de la profondeur avait pu changer. Nous avons enregistré les mouvements et la position de la souris avant qu'elle ne saute sous des conditions à deux yeux et à un seul œil. Nous avons identifié plusieurs catégories de mouvements que la souris effectuait avant le saut. Par exemple, une catégorie était lorsque les souris acquiesçaient de la tête, et une autre était un mouvement circulaire de la tête.

Nous avons constaté que les souris bougeaient beaucoup plus quand elles avaient un œil fermé. Cela a entraîné un temps plus long pour décider comment sauter, et elles bougeaient beaucoup plus la tête avant de sauter. Si nous bougeons la tête, nous pouvons estimer à quelle distance un objet se trouve, car les objets plus proches bougeront plus et les objets plus éloignés bougeront moins.

Enfin, nous avons testé la nécessité d'une région du cerveau importante pour la vision pendant que les souris exécutaient la tâche de saut. Notre technique permet de modifier temporairement l'activité des cellules cérébrales à l'aide de faisceaux lumineux, en l'éteignant comme un interrupteur. Nous avons constaté que les performances de saut étaient nettement moins bonnes lors des essais où la région visuelle du cerveau était désactivée, ce qui suggère qu'elle est très importante pour une perception de la profondeur réussie.

Le but de cette étude était de déterminer comment les souris réalisent la perception de la profondeur en utilisant leur vision, dans le but ultime d'utiliser la vision des souris comme modèle pour comprendre comment nous, en tant qu'êtres humains, percevons le monde qui nous entoure. Nous avons constaté que les souris ont appris avec succès à sauter à différentes distances, et qu'elles utilisaient leur vision lors de la tâche. Nous avons constaté que fermer un œil n'affectait pas la réussite de la tâche, mais que les souris prenaient plus de temps pour terminer chaque essai et bougeaient davantage avant de sauter, ce qui signifie qu'elles ont changé leur stratégie pour la perception de la profondeur. Enfin, nous avons constaté qu'une interruption temporaire de la région du cerveau visuel perturbait l'exécution de la tâche.

Dans l'ensemble, ces résultats soutiennent la conclusion selon laquelle les souris utilisent la vision pour des processus tels que la perception de la profondeur, comme nous le faisons, mais qu'elles peuvent être capables d'adapter leur stratégie de sorte qu'un seul œil soit nécessaire. Chez les humains, cette recherche pourrait peut-être être utilisée pour aider ceux qui n'ont peut-être qu'un seul œil fonctionnel. Nous avons également découvert qu'une région du cerveau impliquée dans la vision est importante pour ce comportement. Les travaux futurs devraient approfondir la compréhension de son importance et du rôle des autres régions cérébrales avec lesquelles elle interagit. La vision, après tout, ne se limite pas aux yeux - sans le cerveau, cela n'aurait aucun sens.

D'une manière ou d'une autre, tout comme un bateau rempli de pirates avec des cache-yeux est capable de traverser les mers et de capturer un trésor, les souris sont capables de sauter à des distances variables avec précision, même avec un œil couvert, pour attraper une collation. Si vous devez porter un cache-œil, observez comment votre comportement pourrait changer alors que vous menez votre propre vie respective. Ces souris sauteuses pourraient soutenir l'idée que, bien que différente et un peu plus lente, la vision monoculaire est suffisante pour certains aspects de notre survie.

Rédigé Par : Emmalyn Leonard

Éditeur Académique : Biologiste

Éditeur Non Académique : Avocat

Original Ici

• Titre: Distance estimation from monocular cues in an ethological visuomotor task

• Journal: eLife

• Date de Publication: 20 September 2022

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