Tâche de recherche visuelle : Un guide complet pour les chercheurs

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

Contenu principal :

1. Tâches de recherche visuelle - Explication
2. Collecte de données dans les études de recherche visuelle
3. Fonctions cognitives associées
4. Variations dans les conceptions des tâches de recherche visuelle
5. Applications cliniques des tâches de recherche visuelle
6. Applications dans d'autres domaines
7. Références

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

Tâches de recherche visuelle - Explication

Les tâches de recherche visuelle sont un type de tâche d'attention dans laquelle 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 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 à localiser.
• Distractors : Éléments non cibles qui augmentent la difficulté de la recherche.
• Champ de recherche : La région 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 de caractéristiques : La version la plus simple des tâches de recherche visuelle, le participant est invité à trouver la cible unique. Cette cible 'surgit' généralement, comme un papillon parmi des escargots.
• Tâche de recherche de conjonction : Une version beaucoup plus avancée où les participants doivent passer significativement plus de temps et d'efforts à se concentrer sur l'identification des stimuli cibles car elle partage plusieurs caractéristiques avec les distracteurs, comme identifier une actrice qui est photographiée avec ses doublures.

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

Tâches de recherche de caractéristiques

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

Le mode courant de recherche visuelle adopté dans ces tâches de recherche de 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 (donc, même si le nombre de distracteurs augmente, cela n'influence pas le temps nécessaire pour localiser la cible.) Cela constitue une grande différence entre la tâche de recherche de caractéristiques et la tâche de recherche de conjonction qui utilise un mode de Recherche série, comme discuté ci-dessous.

Tâches de recherche de conjonction

Dans une tâche de recherche de conjonction, les cibles partagent une ou plusieurs caractéristiques avec les distracteurs, nécessitant plus d'efforts pour identifier la cible en fonction de la combinaison de caractéristiques. Par exemple, identifier un cercle rouge parmi des cercles bleus distrayants et des carrés rouges, comme montré dans 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'elle 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 série. Étant donné que les cibles partagent des caractéristiques avec les distracteurs, chaque élément doit être traité un à un, ce qui rend plus difficile la localisation de la cible. Le temps de détection est généralement dépendant 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 à travers les tâches de recherche visuelle contribuent aux résultats dans divers domaines de recherche.

Voici les principaux types de données collectées :

• Numéro d'affichage des stimuli : La position précise (généralement le numéro de ligne/coordonnée) 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 : La durée nécessaire à un participant pour localiser la cible et répondre.
• Précision : Elle est généralement mesurée par les éléments suivants :
  • Réponses correctes / réussites : Le nombre de cibles trouvées.
  • Erreurs d'omission : Le nombre de cibles manquées.
  • Erreurs d'omission : Le nombre d'alarmes fausses.
• 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 schémas de regard sont collectées à l'aide du suivi oculaire.

L'image ci-dessus montre un exemple de la façon 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 en 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'informations sont gérés et manipulés simultanément lors de l'accomplissement d'une tâche. La mémoire de travail est mise à l'épreuve dans les tâches de recherche visuelle lorsque de nombreux distracteurs sont présents, défiant le participant d'être efficace et de ne pas balayer deux fois les mêmes zones. 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 de gauche à 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, indiquant que le bruit de fond pourrait perturber la concentration nécessaire pour réaliser les tâches de recherche. Cette perturbation pourrait être due à la concurrence pour les ressources cognitives nécessaires pour traiter l'information visuelle et gérer les stimuli auditifs (Radhakrishnan et al., 2022).
• Familiarité : Lorsqu'ils sont confrontés à des objets ou logos familiers pendant une tâche de recherche visuelle, cela pourrait réduire considérablement le temps de recherche. La familiarité permet un traitement plus rapide des éléments et réduit également la charge mentale requise 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 le bon fonctionnement 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 les informations sensorielles en priorisant les caractéristiques pertinentes, permettant ainsi une reconnaissance et une réponse plus rapides. Avec une perception visuelle efficace, les participants peuvent obtenir de meilleurs résultats dans la tâche (Lin & Qian, 2023).
• Mémoire
  • Mémoire à court terme : La mémoire à court terme (la capacité de stocker une petite quantité d'informations temporairement) permet aux individus de stocker et de traiter rapidement l'information, en utilisant la mémoire implicite (une forme de mémoire à court terme) pour répondre plus rapidement à des stimuli fréquents en accumulant des traces de mémoire 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 pendant une tâche de recherche visuelle, en particulier dans des scénarios de double tâche (une tâche de recherche visuelle réalisée avec une autre tâche cognitive) (Redden et al., 2022).
  • Mémoire à long terme : La mémoire à long terme (le stockage d'événements et de connaissances antérieurs) permet de récupérer des expériences visuelles passées lors des tâches de recherche visuelle et ceci guide davantage les comportements de recherche actuels. Cela aide également les participants à identifier et 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 au sein d'une scène. Cela aide à identifier efficacement les cibles et à rejeter les stimuli non pertinents (Wolfe, 2021).
  • Attention soutenue : Les tâches de recherche visuelle nécessitent un engagement continu, et l'attention soutenue garantit une allocation constante des ressources d'attention tout au long de la tâche. Cela minimise les erreurs, comme négliger les cibles, améliorant ainsi l'efficacité de la recherche visuelle (Adam & Serences, 2022).
  • Changement d'attention : À mesure que le nombre de taille d'ensemble de recherche augmente, la demande de changement d'attention sériel augmente également pour traiter les multiples stimuli. Le changement d'attention permet aux participants de déplacer efficacement leur attention entre divers stimuli, qu'il s'agisse d'un traitement parallèle ou sériel (Lee & Han, 2020).
  • Attention divisée : Lorsque deux stimuli cibles sont situés à des emplacements spatiaux largement séparés, il est nécessaire de traiter des informations des deux emplacements. L'attention divisée est cruciale pour une performance de recherche visuelle efficace dans ces cas où le traitement d'informations simultanément provenant de plusieurs emplacements spatiaux est nécessaire (Davis et al., 2003).
• Raisonnement fluide : Également connu sous le nom d'intelligence fluide, il fait référence à la capacité de résoudre des problèmes qui ne peuvent pas être résolus avec des apprentissages antérieurs. Des études ont indiqué qu'il permet aux individus d'exhiber des comportements de mouvement oculaire efficaces lors des recherches visuelles. Les personnes ayant un raisonnement fluide plus élevé démontrent également une meilleure précision et rapidité à identifier les cibles (Wagner et al., 2024).
• Traitement visuel : Le traitement visuel est la fonction cognitive qui permet aux individus d'interpréter et de comprendre les informations visuelles et donc de reconnaître les motifs, et de concentrer leur attention 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 conduisant à une identification plus rapide des cibles parmi les distracteurs. Une vitesse de traitement plus rapide soutient une prise de décision rapide et améliore davantage les performances 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 peuvent varier considérablement dans leur complexité, les principales différences résidant dans les types et nombres de stimuli utilisés, ainsi que 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 prendre une simple décision oui/non sur la présence ou non 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 test d'évaluation TEA-Ch. Dans cette variation, l'observateur doit localiser des vaisseaux spatiaux spécifiques sur une grande feuille de papier remplie de vaisseaux spatiaux 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' dispersées parmi d'autres lettres distractrices (Rorden & Karnath, 2010).
• Jeu de puzzle TMM3 : Cette variation intègre la recherche visuelle et le jeu. Les cibles sont toujours présentes, nécessitant que les joueurs scannent et associent continuellement des tuiles identiques en fonction de 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 dans la psychologie clinique, en raison de leur importance pour comprendre les différents processus attentionnels et perceptuels sous-jacents à différentes conditions neurodéveloppementales et psychologiques.

Voici quelques exemples :

• Trouble du déficit de l'attention avec hyperactivité (TDAH) : Les tâches de recherche visuelle sont un excellent moyen de mesurer 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 à comprendre ainsi les caractéristiques cognitives et comportementales dans le TDAH (Mason et al., 2003).
• Déficience visuelle cérébrale (CVI) : Les dysfonctionnements de l'attention visuelle sélective (VSAD) sont une condition courante chez les enfants atteints de CVI. Les tâches de recherche visuelle révèlent des conditions de temps de réaction plus lent et de précision réduite dans le CVI, permettant des interventions ciblées pour cette population (Hokken et al., 2022).
• Dyslexie : La dyslexie (un handicap d'apprentissage caractérisé par des difficulties de traitement de la langue écrite et de lecture), peut être différenciée des autres conditions neurodéveloppementales en utilisant des tâches de recherche visuelle. Les enfants dyslexiques présentent souvent des difficultés avec le traitement rapide et précis de l'information visuelle, ce qui peut affecter leurs performances dans les tâches de recherche visuelle (Hokken et al., 2022).
• Trouble du spectre autistique (TSA) : Les tâches de recherche visuelle aident à découvrir et comprendre les défis neurodéveloppementaux rencontrés par les individus avec TSA. Une étude a montré que les individus avec TSA ont montré des modèles dans la performance dans les tâches de recherche visuelle, comme des durées de fixation et des processus post-recherche (Canu et al., 2021).
• Schizophrénie : Des études montrent que les individus atteints de schizophrénie montrent des impairments significatifs dans la performance des tâches de recherche visuelle, tels qu'un temps de fixation accru et une variabilité dans les modèles de recherche. Ces résultats aident à comprendre les caractéristiques attentionnelles et perceptuelles de la schizophrénie en profondeur (Canu et al., 2021).
• Maladie d'Alzheimer (AD) : Les tâches de recherche visuelle dans la population atteinte de la maladie d'Alzheimer pourraient fournir des aperçus sur le déclin cognitif et les déficits attentionnels. La recherche montre que les individus atteints de la maladie d'Alzheimer montrent des déficits significatifs dans l'efficacité de la recherche visuelle, tels que des temps de réaction plus lents, des durées de fixation accrues et des difficultés à identifier correctement 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 pendant la tâche. Elles fournissent des informations sur la manière 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 les Tâches de recherche visuelle avec des dispositifs de neuroimagerie tels que l'IRMf et des lentilles correctrices de myopie, les chercheurs ont pu décoder les réseaux neuronaux liés à la fatigue visuelle et à la charge cognitive (Ryu et al., 2024).
• Neurophysiologie : Les tâches de recherche visuelle ont également des implications importantes dans la neurophysiologie. Une recherche examinée le suivi oculaire utilisant la technologie de suivi oculaire a révélé que l'identification visuelle de la vitesse et de la direction d'une cible 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 impairments de recherche visuelle.
• Application de la loi : Les tâches de recherche visuelle telles que le Test de mémoire faciale de Cambridge (CFMT+) (mesure de la capacité d'un individu à reconnaître des visages), ont été largement utilisées dans les applications de loi pour prédire les différences individuelles dans la performance des officiers de police lorsqu'ils recherchent des visages inconnus dans des scénarios du monde réel (Thielgen et al., 2021).
• Interaction homme-machine : Les tâches de recherche visuelle ont d'importantes applications dans l'interaction homme-machine. Elles aident à comprendre comment les utilisateurs balayent et interagissent visuellement avec des affichages, ce qui aide ensuite à concevoir des interfaces qui s'alignent avec 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 fournissent des informations sur la manière de concevoir des produits qui capturent 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 la cible peuvent influencer la performance de détection, le temps de réponse et la recherche visuelle. Cela pourrait en outre 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 de conjonction offrent de nombreuses informations sur la psychologie cognitive et ont le potentiel de se connecter à de nombreuses applications du monde réel.

Conclusion

Les tâches de recherche visuelle nous aident à mieux comprendre la psychologie cognitive derrière la manière dont les gens se concentrent, trouvent et traitent les informations dans leur environnement. Elles révèlent beaucoup sur la façon dont notre attention et notre prise de décision fonctionnent dans la vie quotidienne. Au fur et à mesure que la technologie évolue, les méthodes que nous pouvons utiliser dans 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 tout le monde !

Références

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