Tâche de recherche visuelle : Un guide complet pour les chercheurs

Les tâches de recherche visuelle impliquent d'identifier une cible parmi une variété de distracteurs et jouent un rôle vital dans l'étude de la manière dont les humains traitent l'information visuelle. Ces tâches offrent également des aperçus précieux sur les fonctions cognitives sous-jacentes à la recherche visuelle.

Ici, nous expliquerons la tâche de recherche visuelle et ses variations, discuterons des processus cognitifs impliqués (de l'attention à la vitesse de traitement), ainsi que nous plongerons dans la collecte de données et expliquerons ses applications dans la recherche en psychologie cognitive et psychologie clinique, et plus encore !

• Scénarios sociaux & Raisonnement moral – Théorie de l'esprit et cognition sociale Description : Mesurer la compréhension sociale à travers des scénarios interactifs. (Espace réservé au lien : "Voir les tâches sociales")
• Tâches cognitives gamifiées pour enfants – Engagement + qualité des données Description : Des tâches amusantes, semblables à des jeux, pour maintenir l'attention. (Espace réservé au lien : "Explorer les tâches gamifiées")

Tâches de recherche visuelle - Expliquées

Les tâches de recherche visuelle sont un type de tâche d'attention dans lequel les participants sont invités à détecter un stimulus cible, dont la présence et l'emplacement sont inconnus, parmi un ensemble de distracteurs dans un champ visuel, aussi rapidement et aussi précisément que possible (Chesham et al., 2019).

Les éléments fondamentaux des tâches de recherche visuelle sont (Wickens, 2023) :

• Cible : Un stimulus, un objet ou une caractéristique spécifique à identifier ou localiser.
• Distracteurs : Éléments non-cibles qui augmentent la difficulté de la recherche.
• Champ de recherche : La zone de l'espace sur laquelle la recherche est effectuée.

Les tâches de recherche visuelle visent à étudier différentes fonctions cognitives, principalement l'attention et la perception.

Types courants de tâches de recherche visuelle dans la recherche en psychologie

Les tâches de recherche visuelle peuvent être conceptualisées en deux grandes catégories :

• Tâches de recherche par caractéristiques : La version la plus simple des tâches de recherche visuelle, le participant est chargé de trouver la cible unique. Cette cible se démarque généralement, comme un papillon parmi des escargots.
• Tâche de recherche par conjonction : Une version beaucoup plus avancée où les participants doivent consacrer beaucoup plus de temps et d'efforts à identifier les stimuli cibles car ils partagent de multiples caractéristiques avec les distracteurs, comme identifier une actrice qui est photographiée avec ses doublures.

Tâche de recherche par caractéristiques (gauche) et Tâche de recherche par conjonction (droite).

Tâches de recherche par caractéristiques

Les tâches de recherche par caractéristiques impliquent de chercher une cible avec une caractéristique unique qui n'est pas partagée par les distracteurs environnants. La cible se démarque souvent dans le champ visuel et peut être localisée sans beaucoup d'effort. Par exemple, la détection du cercle rouge parmi des cercles bleus distrayants, comme le montre l'image ci-dessus à gauche.

Le mode commun de recherche visuelle adopté dans ces tâches de recherche par caractéristiques est la Recherche parallèle. Dans ce mode, tous les éléments sont traités en même temps, permettant une détection rapide. Le temps de détection est généralement indépendant du nombre de distracteurs (même si le nombre de distracteurs augmente, cela n'influencera pas le temps pris pour localiser la cible). C'est une grande différence entre la tâche de recherche par caractéristiques et la tâche de recherche par conjonction qui utilise un mode de Recherche sérielle, comme discuté ci-dessous.

Tâches de recherche par conjonction

Dans une tâche de recherche par conjonction, les cibles partagent une ou plusieurs caractéristiques avec les distracteurs, nécessitant plus d'efforts pour identifier la cible basée sur la combinaison de caractéristiques. Par exemple, identifier un cercle rouge parmi des cercles bleus distrayants et des carrés rouges, comme le montre l'image ci-dessus à droite.

Dans l'exemple ci-dessous d'une tâche de recherche visuelle en ligne dans Labvanced, la cible est le rectangle rouge vertical, et les caractéristiques qu'il partage avec les distracteurs environnants incluent la forme, la couleur et l'orientation.

Le mode de recherche visuelle utilisé ici est le Mode de Recherche sérielle. Étant donné que les cibles partagent des caractéristiques avec les distracteurs, chaque élément doit être traité un par un, rendant plus difficile la localisation de la cible. Le temps de détection dépend généralement du nombre de distracteurs (à mesure que le nombre de distracteurs augmente, le temps nécessaire pour localiser la cible augmente également).

Collecte de données dans les études de recherche visuelle

Les données collectées par le biais des tâches de recherche visuelle contribuent à des découvertes dans divers domaines de recherche.

Voici les principaux types de données collectées :

• Numéro d'affichage du stimulus : La position précise (généralement le numéro de ligne/coordonée) où le stimulus cible apparaît à l'écran.
• Nombre de distracteurs : Le nombre total de stimuli non-cibles dans le champ de recherche visuelle.
• Temps de réaction : Le temps nécessaire à un participant pour localiser la cible et répondre.
• Précision : Elle est généralement mesurée par les éléments suivants :
  • Réponses correctes/ succès : Le nombre de cibles trouvées.
  • Erreurs d'omission : Le nombre de cibles manquées.
  • Erreurs de fausse alarme : Le nombre de fausses alarmes.
• Statut : Indique si la réponse du participant était correcte, incorrecte ou trop lente.
• Mouvements oculaires : Des métriques telles que la durée de fixation, les saccades et les motifs de regard sont collectées à l'aide du suivi oculaire.

L'image ci-dessus montre un exemple de la manière dont les données enregistrées à partir d'une tâche de recherche visuelle dans Labvanced peuvent apparaître.

Confusions possibles à considérer

Que vous administriez la tâche de recherche visuelle en ligne ou dans un laboratoire, il y a quelques confusions à garder à l'esprit :

• Charge de mémoire de travail exécutive : La charge de mémoire de travail exécutive fait référence à l'effort mental dans lequel plusieurs morceaux d'information sont gérés et manipulés simultanément lors de l'exécution d'une tâche. La mémoire de travail est mise à l'épreuve dans les tâches de recherche visuelle lorsqu'il y a de nombreux distracteurs présents, mettant le participant au défi d'être efficace et de ne pas scanner les mêmes zones deux fois. Lorsque la mémoire de travail est surchargée, il devient plus difficile de se concentrer sur la recherche d'une cible, augmentant les erreurs et réduisant la mémoire de la cible par la suite (Nachtnebel et al., 2023).
• Direction de recherche : Les tâches nécessitant une recherche gauche-droite prennent généralement moins de temps pour localiser la cible par rapport à d'autres recherches telles que dans des directions verticales, diagonales ou aléatoires (Radhakrishnan et al., 2022).
• Distracteurs audio : La présence de distracteurs audio augmente considérablement le temps de recherche visuelle, ce qui indique que le bruit de fond pourrait perturber la concentration nécessaire pour réaliser des tâches de recherche. Cette perturbation pourrait être due à la concurrence pour les ressources cognitives afin de traiter l'information visuelle et de gérer les stimuli auditifs (Radhakrishnan et al., 2022).
• Familiarité : Lorsqu'on est confronté à des objets ou logos familiers pendant une tâche de recherche visuelle, cela peut considérablement réduire le temps de recherche. La familiarité permet un traitement plus rapide des éléments et réduit également la charge mentale nécessaire pour identifier une cible, accélérant ainsi les temps de recherche visuelle (Qin et al., 2014). ## Fonctions cognitives associées Les fonctions cognitives jouent un rôle crucial dans la performance efficace et efficace des tâches de recherche visuelle et sont donc un sujet majeur d'intérêt dans la recherche en psychologie cognitive.

Voici quelques fonctions cognitives sous-jacentes à ces tâches.

• Perception : La perception aide à organiser l'information sensorielle en priorisant les caractéristiques pertinentes, permettant ainsi une reconnaissance et une réponse plus rapides. Avec une perception visuelle efficace, les participants peuvent obtenir de meilleures performances dans les tâches (Lin & Qian, 2023).
• Mémoire
  • Mémoire à court terme : La mémoire à court terme (la capacité de stocker temporairement un petit nombre d'informations) permet aux individus de stocker et de traiter rapidement des informations, en utilisant la mémoire implicite (une forme de mémoire à court terme) pour répondre plus rapidement à des stimuli fréquents en accumulant des traces mémorielles au fil du temps (Maljkovic & Martini, 2005).
  • Mémoire de travail : Une capacité de mémoire de travail plus élevée aide les individus à gérer les ressources cognitives plus efficacement lors d'une tâche de recherche visuelle, en particulier dans les scénarios de double tâche (une tâche de recherche visuelle effectuée en parallèle avec une autre tâche cognitive) (Redden et al., 2022).
  • Mémoire à long terme : La mémoire à long terme (le stockage des événements et des connaissances passés) permet de récupérer des expériences visuelles passées lors de tâches de recherche visuelle et guide ainsi les comportements de recherche actuels. Cela aide également les participants à identifier et à sélectionner plus rapidement (Friedman et al., 2018).
• Attention
  • Attention sélective : L'attention sélective joue un rôle important dans les tâches de recherche visuelle en permettant aux individus de se concentrer sur des éléments ou des caractéristiques spécifiques d'une scène. Cela aide à l'identification efficace des cibles et au rejet des stimuli non pertinents (Wolfe, 2021).
  • Attention soutenue : Les tâches de recherche visuelle nécessitent un engagement continu, et l'attention soutenue assure une allocation cohérente des ressources attentionnelles tout au long de la tâche. Cela minimise les erreurs, telles que le fait de négliger des cibles, améliorant ainsi l'efficacité de la recherche visuelle (Adam & Serences, 2022).
  • Changement d'attention : À mesure que le nombre de cibles à rechercher augmente, la demande pour un changement d'attention sériel augmente également pour traiter les multiples stimuli. Changer d'attention permet aux participants de déplacer efficacement leur attention à travers divers stimuli, qu'il s'agisse de le faire de manière parallèle ou sérielle (Lee & Han, 2020).
  • Attention divisée : Lorsque deux stimuli cibles sont situés à des emplacements spatiaux largement séparés, il est nécessaire de traiter l'information des deux emplacements. L'attention divisée est cruciale pour une performance efficace de recherche visuelle dans ces cas où il faut traiter simultanément des informations à partir de plusieurs emplacements spatiaux (Davis et al., 2003).
• Raisonnement fluide : Également connu sous le nom d'intelligence fluide, cela fait référence à la capacité de résoudre des problèmes qui ne peuvent pas être résolus par des apprentissages antérieurs. Des études ont indiqué qu'elle permet aux individus d'exhiber des comportements efficaces de mouvement oculaire lors des recherches visuelles. Les individus ayant un raisonnement fluide plus élevé démontrent également une meilleure précision et rapidité dans l'identification des cibles (Wagner et al., 2024).
• Traitement visuel : Le traitement visuel est la fonction cognitive qui permet aux individus d'interpréter et de comprendre l'information visuelle et ainsi de reconnaître des motifs, tout en se concentrant sur les stimuli pertinents tout en ignorant les distracteurs (Wagner et al., 2024).
• Vitesse de traitement : C'est une fonction cognitive vitale dans les tâches de recherche visuelle, car elle permet aux individus de traiter rapidement les informations visuelles menant à une identification plus rapide des cibles parmi les distracteurs. Une vitesse de traitement plus rapide supporte une prise de décision rapide et améliore encore la performance dans des scénarios de recherche visuelle du monde réel (Wagner et al., 2024).

Variations dans les conceptions des tâches de recherche visuelle

Les tâches de recherche visuelle peuvent être administrées en ligne ou en laboratoire et elles peuvent varier considérablement en complexité, les principales différences résidant dans les types et le nombre de stimuli utilisés, ainsi que dans la similarité cible-distracteur.

Voici quelques variations de la tâche :

• Tâches de recherche visuelle continues : Le champ de recherche dans cette variation inclurait plusieurs cibles et distracteurs (Hokken et al., 2022).
• Tâches de recherche à cadre unique : Dans cette tâche, l'observateur doit faire une décision simple oui/non sur la présence de la cible (Hokken et al., 2022).
• Tâches de recherche visuelle dans le monde réel : Cela inclut des tâches mises en place dans des espaces réels, plutôt que d'utiliser un écran informatisé. Une étude a utilisé de véritables blocs LEGO pour la tâche (Sauter et al., 2020).
• Recherche dans le ciel : C'est un sous-test du batterie d'évaluation TEA-Ch. Dans cette variation, l'observateur doit localiser des vaisseaux spatiaux spécifiques sur un grand morceau de papier rempli de vaisseaux spatiaux de leurres similaires (Nasiri et al., 2023).
• Tâche d'annulation de lettres : Cette variation de la tâche de recherche visuelle nécessite que les participants identifient et marquent 60 lettres cibles 'A' réparties parmi d'autres lettres distrayantes (Rorden & Karnath, 2010).
• Jeu de puzzle TMM3 : Cette variation intègre la recherche visuelle et le jeu. Les cibles sont toujours présentes, obligeant les joueurs à scanner et à assortir continuellement des tuiles identiques selon des caractéristiques telles que la couleur et la forme (Chesham et al., 2019).

Applications cliniques des tâches de recherche visuelle

Les tâches de recherche visuelle s'étendent au-delà du domaine de la psychologie cognitive et jouent également un rôle crucial en psychologie clinique, en raison de leur importance dans la compréhension des différents processus attentionnels et perceptuels sous-jacents à différentes conditions neurodéveloppementales et psychologiques.

Voici quelques exemples :

• Trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) : Les tâches de recherche visuelle sont un excellent indicateur de l'attention sélective, un domaine souvent altéré dans le TDAH. Ces tâches aident à identifier les déficits liés à la réponse chez les individus et ainsi à comprendre les caractéristiques cognitives et comportementales dans le TDAH (Mason et al., 2003).
• Déficit visuel cérébral (DVC) : Les dysfonctionnements de l'attention sélective visuelle (DASV) sont une condition courante chez les enfants atteints de DVC. Les tâches de recherche visuelle révèlent des conditions de temps de réaction plus lent et de précision réduite dans le DVC, permettant des interventions ciblées dans cette population (Hokken et al., 2022).
• Dyslexie : La dyslexie (un trouble d'apprentissage caractérisé par des difficultés à traiter le langage écrit et à lire) peut être différenciée des autres conditions neurodéveloppementales en utilisant des tâches de recherche visuelle. Les enfants dyslexiques montrent souvent des difficultés avec le traitement rapide et précis des informations visuelles, ce qui peut affecter leur performance dans les tâches de recherche visuelle (Hokken et al., 2022).
• Trouble du spectre autistique (TSA) : Les tâches de recherche visuelle aident à découvrir et à comprendre les défis neurodéveloppementaux rencontrés par les individus atteints de TSA. Une étude a montré que les individus atteints de TSA présentaient des schémas dans la performance des tâches de recherche visuelle, tels que les durées de fixation et les processus post-recherche (Canu et al., 2021).
• Schizophrénie : Des études montrent que les individus atteints de schizophrénie présentent des déficits significatifs dans la performance de tâches de recherche visuelle, tels que des temps de fixation augmentés et une variabilité dans les schémas de recherche. Ces résultats aident à comprendre en profondeur les caractéristiques attentionnelles et perceptuelles de la schizophrénie (Canu et al., 2021).
• Maladie d'Alzheimer (MA) : Les tâches de recherche visuelle dans la population d'Alzheimer pourraient fournir des aperçus sur le déclin cognitif et les déficits attentionnels. La recherche montre que les individus atteints de MA présentent des déficits significatifs en efficacité de recherche visuelle, tels que des temps de réaction plus lents, des durées de fixation augmentées et des difficultés à identifier précisément les stimuli cibles parmi les distracteurs (Pereira et al., 2020).
• Anxiété : Les tâches de recherche visuelle ont été utilisées pour évaluer l'impact de l'anxiété sur le contrôle attentionnel et l'efficacité du traitement durant la tâche. Elles fournissent des aperçus sur la façon dont l'anxiété influence diverses fonctions cognitives liées à l'attention visuelle et à la prise de décision (Vater et al., 2016).

Applications dans d'autres domaines

Les tâches de recherche visuelle ne sont pas seulement importantes dans le domaine de la psychologie clinique, mais elles s'étendent également à divers autres domaines. Voici quelques exemples de la façon dont les Tâches de recherche visuelle ont été utilisées dans différents domaines 😗 Neurosciences : Les tâches de recherche visuelle ont été largement utilisées pour explorer les interactions fonctionnelles au sein du cerveau. Dans une étude qui a utilisé le VST avec des dispositifs de neuroimagerie tels que l'IRMf et des lentilles correctrices de myopie, les chercheurs ont pu décoder les réseaux cérébraux liés à la fatigue visuelle et à la charge cognitive (Ryu et al., 2024).

• Neurophysiologie : Les tâches de recherche visuelle ont également des implications significatives en neurophysiologie. Une recherche examinant le suivi oculaire à l'aide de la technologie de suivi oculaire a révélé que l'identification visuelle de la vitesse et de la direction d'un objet en mouvement est étroitement liée à la sélection motrice (Souto & Kerzel, 2021). Il est également intéressant de noter que les métriques de mouvement oculaire sont utiles pour identifier les déficits de recherche visuelle.
• Application de la loi : Les tâches de recherche visuelle telles que le Cambridge Face Memory Test (CFMT+) (mesure la capacité d'un individu à reconnaître des visages) ont été largement utilisées dans les forces de l'ordre pour prédire les différences individuelles dans les performances des policiers lors de la recherche de visages inconnus dans des scénarios du monde réel (Thielgen et al., 2021).
• Interaction homme-machine : Les tâches de recherche visuelle ont d'importantes applications en interaction homme-machine. Elles aident à comprendre comment les utilisateurs parcourent visuellement et interagissent avec les affichages, ce qui aide également à concevoir des interfaces qui s'alignent sur les capacités et les limites visuelles des utilisateurs (Halverson & Hornof, 2007).
• Marketing : Dans le domaine du marketing, les tâches de recherche visuelle sont utilisées pour comprendre comment les consommateurs interagissent visuellement avec diverses présentations de produits. Celles-ci offrent des informations sur la manière de concevoir des produits qui captent efficacement l'attention des individus et influencent ainsi la prise de décision des consommateurs (Banović et al., 2014 ; Qin et al., 2014).
• Aviation : Dans le domaine de la sécurité aérienne, les tâches de recherche visuelle aident à comprendre comment différents facteurs tels que la pression temporelle et l'attente de cibles peuvent influencer la performance de détection, le temps de réponse et la recherche visuelle. Cela peut également aider à améliorer les tâches critiques pour la sécurité dans la sécurité aéroportuaire.

Dans l'ensemble, la tâche de recherche visuelle et ses variations telles que la tâche de recherche par conjonction offrent de nombreuses perspectives sur la psychologie cognitive et ont le potentiel d'être liées à de nombreuses applications réelles.

Conclusion

Les tâches de recherche visuelle nous aident à mieux comprendre la psychologie cognitive derrière la façon dont les gens se concentrent, trouvent et traitent l'information dans leur environnement. Elles révèlent beaucoup sur la façon dont notre attention et notre prise de décision fonctionnent dans la vie quotidienne. À mesure que la technologie progresse, les moyens d'utiliser les tâches de recherche visuelle pour résoudre des problèmes du monde réel augmentent également. Cela en fait un outil précieux non seulement pour les chercheurs, mais aussi pour créer un monde meilleur et plus efficace pour tous !

Références

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