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 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 de la collecte de données et expliquerons ses applications en psychologie cognitive et en recherche en psychologie clinique, et bien plus encore !

• Scénarios sociaux et raisonnement moral – Théorie de l'esprit et cognition sociale Description : Mesurer la compréhension sociale à travers des scénarios interactifs. (Place de lien : "Voir les tâches sociales")
• Tâches cognitives gamifiées pour les enfants – Engagement + qualité des données Description : Des tâches amusantes de type jeu pour maintenir l'attention. (Place de lien : "Explorer les tâches gamifiées")

Tâches de recherche visuelle - Expliquées

Les tâches de recherche visuelle sont un type de tâche d'attention dans lesquelles les participants sont invités à détecter un stimulus cible, dont la présence et la localisation sont inconnues, 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.
• Distracteurs : 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 communs 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 "ressort" généralement, comme un papillon parmi des escargots.
• Tâche de recherche de conjonction : Une version beaucoup plus avancée où les participants doivent passer beaucoup plus de temps et d'efforts à identifier les stimuli cibles puisqu'ils partagent 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 ressort souvent dans le champ visuel et peut être localisée sans trop d'effort. Par exemple, la détection du cercle rouge parmi des cercles bleus distracteurs, comme montré dans l'image ci-dessus à gauche.

Le mode commun 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'influencera pas le temps nécessaire pour localiser la cible.) C'est une grande différence entre la tâche de recherche de caractéristiques et la tâche de recherche de conjonction qui utilise un mode de Recherche sérielle, 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 distracteurs 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'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. Comme 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 (alors que le nombre de distracteurs augmente, le temps requis 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 aux résultats 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 / 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 : Mesurée généralement comme suit :
  • Réponses correctes / réussites : Le nombre de cibles trouvées.
  • Erreurs d'omission : Le nombre de cibles manquées.
  • Erreurs d'ommission : Le nombre d'alarmes fausses.
• Statut : Indique si la réponse du participant était correcte, incorrecte ou trop lente.
• Mouvements oculaires : Des mesures 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 façon dont les données enregistrées lors d'une tâche de recherche visuelle dans Labvanced peuvent apparaître.

Confondants possibles à considérer

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

• Charge de mémoire de travail exécutive : La charge de mémoire de travail exécutive fait référence à l'effort mental où plusieurs pièces d'information sont gérées et manipulées simultanément tout en exécutant une tâche. La mémoire de travail est sollicitée dans les tâches de recherche visuelle lorsqu'il y a de nombreux distracteurs présents, défiant le participant à être efficace et à ne pas explorer les mêmes zones deux fois. Lorsque la mémoire de travail est saturée, il devient plus difficile de se concentrer sur la recherche d'une cible, ce qui augmente les erreurs et réduit 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 peut 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 des logos familiers lors d'une tâche de recherche visuelle, cela peut réduire considérablement 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 le temps de recherche visuelle (Qin et al., 2014).

Fonctions cognitives associées

Les fonctions cognitives jouent un rôle crucial dans l'exécution efficace et performante des tâches de recherche visuelle et constituent ainsi 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 meilleures performances dans les tâches (Lin & Qian, 2023).
• Mémoire
  • Mémoire à court terme : La mémoire à court terme (la capacité de stocker temporairement une petite quantité d'informations) permet aux individus de stocker et de traiter rapidement les informations, en utilisant la mémoire implicite (une forme de mémoire à court terme) pour répondre plus rapidement aux stimuli fréquents en accumulant des traces de mémoire au fil du temps (Maljkovic & Martini, 2005).
  • Mémoire de travail : Une capacité de mémoire de travail supérieure aide les individus à gérer les ressources cognitives plus efficacement pendant 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 d'événements et de connaissances antérieures) permet la récupération d'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 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 dans une scène. Cela aide à une identification efficace des cibles et à un 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 la taille de l'ensemble de recherche augmente, la demande de changement sériel d'attention augmente également pour traiter les stimuli multiples. Le changement d'attention permet aux participants de déplacer efficacement leur attention entre divers stimuli, que ce soit 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 les informations des deux emplacements. L'attention divisée est cruciale pour une performance efficace de recherche visuelle dans ces cas où le traitement simultané d'informations provenant de plusieurs emplacements spatiaux est requis (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 de présenter des comportements de mouvement oculaire efficaces lors des recherches visuelles. Les individus ayant un raisonnement fluide supérieur 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 les informations visuelles et ainsi de reconnaître des modèles, et de concentrer l'attention sur des 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 l'information visuelle, 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 encore les performances dans des scénarios de recherche visuelle dans le monde réel (Wagner et al., 2024).

Variations dans les conceptions de tâches de recherche visuelle

Les tâches de recherche visuelle peuvent être administrées en ligne ou en laboratoire et peuvent varier considérablement en complexité, les principales différences résidant dans les types et le nombre de stimuli utilisés, ainsi que dans la similitude entre cibles et distracteurs.

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 sur cadre unique : Dans cette tâche, l'observateur doit faire une simple décision oui/non sur la présence de la cible (Hokken et al., 2022).
• Tâches de recherche visuelle du monde réel : Cela inclut des tâches mises en place dans des espaces du monde réel, 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 : Il s'agit d'un sous-test de la batterie 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' réparties parmi d'autres lettres distractrices (Rorden & Karnath, 2010).
• Jeu de puzzle TMM3 : Cette variation intègre recherche visuelle et jeu. Les cibles sont toujours présentes, obligeant les joueurs à scanner et à assortir 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 monde de la psychologie cognitive et jouent également un rôle crucial en psychologie clinique, en raison de leur importance pour comprendre les divers processus d'attention et de perception 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 constituent une excellente mesure 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).
• Difficulté visuelle cérébrale (CVI) : Les dysfonctionnements de l'attention visuelle sélective (VSAD) sont une condition fréquente 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 dans cette population (Hokken et al., 2022).
• Dyslexie : La dyslexie (un trouble d'apprentissage caractérisé par des difficultés de traitement du langage écrit et de lecture) peut être différenciée des autres conditions neurodéveloppementales à l'aide de tâches de recherche visuelle. Les enfants dyslexiques présentent souvent des difficultés avec le traitement rapide et précis des informations visuelles, 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 à comprendre les défis neurodéveloppementaux rencontrés par les individus atteints de TSA. Une étude a montré que les individus atteints de TSA présentaient des motifs dans la performance des tâches de recherche visuelle, tels que dans 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 des tâches de recherche visuelle, tels qu'un temps de fixation accru et une variabilité dans les motifs de recherche. Ces résultats aident à comprendre en profondeur les caractéristiques d'attention et de perception de la schizophrénie (Canu et al., 2021).
• Maladie d'Alzheimer (AD) : Les tâches de recherche visuelle dans la population Alzheimer pourraient fournir des informations sur le déclin cognitif et les déficits attentionnels. La recherche montre que les individus atteints d'AD démontrent des déficits significatifs dans l'efficacité de la recherche visuelle, comme des temps de réaction plus lents, des durées de fixation accrues et des difficultés à identifier avec précision 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 de l'attention et l'efficacité du traitement pendant la tâche. Elles fournissent des informations 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 manière dont les TAV 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 la VST ainsi que des dispositifs d'imagerie neuro comme l'IRMf et des lentilles corrigées pour la 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 utilisant la technologie de suivi des yeux 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 mesures de mouvement des yeux 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 de la capacité d'un individu à reconnaître des visages) ont été largement utilisées dans l'application de la loi pour prédire les différences individuelles dans la performance des policiers lors de la recherche de visages inconnus dans des scénarios réels (Thielgen et al., 2021).
• Interaction homme-machine : Les tâches de recherche visuelle ont des applications importantes dans l'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 limitations 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 divers affichages de produits. Celles-ci fournissent 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 les attentes concernant les 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 sûreté aéroportuaire.

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

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 les informations dans leur environnement. Elles révèlent beaucoup sur le fonctionnement de notre attention et de notre prise de décision dans la vie quotidienne. À mesure que la technologie évolue, les moyens d'utiliser les tâches de recherche visuelle pour résoudre des problèmes réels se multiplient. 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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