Test sensibilité visuelle à la vitesse et la direction du mouvement chez les lézards

Bonjour, je suis Kevin Wu du Centre d'étude intégrative du comportement animal de l'Université Macquarie, ici à Sydney, en Australie. Dans cet article sous forme de vidéo, je vais parler du test de la sensibilité au mouvement chez les lézards. Quand j'évoque le test de la sensibilité au mouvement, je fais référence à l'utilisation d'un paradigme de conditionnement opérant.

Et lorsque je parle d'apprentissage classique (conditionnement), cela consiste à prendre un sujet animal, participant ou humain, et à lui enseigner les caractéristiques d'un objet afin qu'il apprenne à reconnaître cet objet et y réponde de manière appropriée lorsqu'il lui est présenté, dans l'espoir d'obtenir un renforcement suite à cette réponse. Le conditionnement permet généralement de comprendre deux aspects : premièrement, il permet d'évaluer les capacités sensorielles liées à l'apprentissage et à la mémoire, et deuxièmement, il permet de comprendre les capacités sensorielles de cet individu ou de cette espèce particulière.

Évaluer la sensibilité au mouvement ainsi que l'apprentissage et la mémoire chez les lézards s'est révélé particulièrement difficile, car certains paramètres ont été ardu à identifier. L'un de ces paramètres est que les lézards sont notoirement difficiles à intégrer dans un système motivationnel précis, tout comme il est compliqué de trouver le renforcement adéquat pour maintenir leur intérêt durant les tâches à accomplir. Ici, nous allons utiliser le lézard Jacky comme espèce modèle afin d'évaluer à la fois l'apprentissage, la mémoire et, plus particulièrement, la sensibilité au mouvement. Les lézards Jacky sont une espèce australienne native, du genre *Amphibolurus*, fortement cryptiques mais actifs durant la journée, et peuvent être caractérisés par des affichages visuels très stéréotypés utilisés dans la communication sociale.

Et je constate que des affichages visuels rendent cette espèce particulière particulièrement visuelle. Ce que nous allons démontrer dans cette vidéo, c'est que non seulement les Dragons de Jackie peuvent apprendre et se souvenir de certaines choses, mais qu'ils possèdent également un niveau de sensibilité assez élevé. En outre, j'espère démontrer que Jackie Liz peut également être utilisé ou servir d'espèce modèle pour d'autres tâches particulières.

Comme on l'a vu précédemment, les grammes aléatoires sont fortement salins et stimulent le système visuel. Ils ne déclenchent pas la reconnaissance, ne ressemblent à rien de biologiquement significatif et constituent une technique classique de psychophysique utilisée dans l'étude de la perception humaine et animale. Lorsque nous parlons de psychophysique, nous entendons par là comprendre les caractéristiques ou propriétés d'un son ou d'un objet.

Les réponses d'un sujet animal ou d'un participant nous permettent de comprendre à quel seuil ces caractéristiques particulières sont perçues auditivement ou visuellement, ce qui nous donne un aperçu de la perception sensorielle de ces organismes. Voici un exemple des capacités de VPX. Dans cet exemple, on observe un cercle intérieur composé de points se rapprochant du premier plan, tandis que, en arrière-plan, des points aléatoires sont présents.

V PPIC X vous permet de créer une série d'illusions différentes afin de tester diverses caractéristiques de la perception sensorielle. En plus de ces caractéristiques, il nous permet de contrôler des paramètres tels que la cohérence, qui correspond à la direction du mouvement, ainsi que la vitesse de ces points. Final Cut Pro est un logiciel de montage vidéo proposé par Apple.

Final Cut Pro comporte trois parties principales. La zone de visualisation est l'endroit où vous voyez votre séquence pendant sa création. La chronologie est l'emplacement où vous placez chaque élément ou segment de la séquence et où vous pouvez les visualiser tels qu'ils apparaissent sur une frise chronologique. Enfin, le panier permet de stocker plusieurs séquences ou de préparer les séquences destinées à être insérées dans la chronologie.

Toutes les séquences de points sont réalisées à l'aide de Final Cut Pro. Toutes les séquences initialement conçues dans VIX sont importées dans le bin. Dans la vue canvas, vous pouvez voir un exemple de la formulation des points.

Cependant, tous les points sont construits à l’aide de la chronologie. Ici, vous pouvez voir que notre exemple montre initialement 2,5 secondes à 0 % de cohérence, suivies de cinq secondes du stimulus variable, puis enfin de 7,5 secondes à cent pour cent de cohérence. Vous allez maintenant voir des exemples de variation de la vitesse des points et de la cohérence des points.

La vitesse est à nouveau mesurée en degrés par seconde, et la cohérence correspond au pourcentage de points se déplaçant soit vers la gauche, soit vers la droite. Voici un exemple de séquence de points terminée. Tous les points se déplacent ici à 10 degrés par seconde.

Au départ, 2,5 secondes sont affichées avec une cohérence de 0 %. Dans cet exemple, lors de la phase variable, 40 % des points se déplaceront vers la gauche pendant les cinq prochaines secondes. Ceci sera ensuite suivi de 7,5 secondes avec une cohérence de cent pour cent dans la direction gauche.

La séquence totale dure 15 secondes. Notre dispositif comprenait trois systèmes de lecture vidéo. L'écran central affichait les cinématogrammes aléatoires à points mobiles.

Sur les écrans adjacents, les renforcements secondaires s'afficheraient une fois que le sujet a effectué un choix correct. L'IMAX visible ici sur le côté droit stockait tous les clips vidéo sur les écrans. La caméra, située au-dessus de l'aire de test, filmait et enregistrait ce qui apparaissait sur un viseur et un magnétoscope.

Toutes les séquences numériques ont été converties de l'analogique à l'aide d'une boîte à cannabis. Les renforcements secondaires ont été créés à l'aide de la version 8.3 de la mise en page LightWave. LightWave est un outil d'animation 3D qui nous permet de construire des scènes dans lesquelles ces animations sont réalisées.

Il existe deux caractéristiques particulières de la disposition des ondes lumineuses. La première concerne la caméra et l'endroit où l'objet peut être vu ; la seconde concerne la lumière, et ces lumières éclaireront la zone dans laquelle l'objet est visible. Nous avons sélectionné trois invertébrés animés afin de les utiliser comme renforts secondaires.

Il s'agissait de criquets, d'acariens et d'araignées. Ces invertébrés étaient très semblables à ceux que ces sujets auraient pu observer dans la nature. Les déplacements de ces invertébrés ont également été imités à partir de mouvements réalistes, filmés et enregistrés à l'aide d'une caméra numérique.

Il s'agit de notre dispositif de test de base. Le cercle rouge identifie notre sujet. Initialement, le sujet verra pendant 2,5 secondes un affichage de cohérence à 0 % à l'écran devant lui.

Après 2,5 secondes de cohérence à 0 %, le sujet verra pendant cinq secondes une variation de la vitesse et de la cohérence des points. C'est pendant cette période critique de cinq secondes que le sujet doit choisir l'un ou l'autre écran, gauche ou droit. Selon les variations de ces caractéristiques visuelles, la capacité à sélectionner l'écran correct nous permet de comprendre ses capacités sensorielles.

Dans cet exemple, on s'attend à ce que les sujets se dirigent vers l'écran de gauche, car les points se déplacent à cent pour cent. Pendant cette période, le sujet doit alors utiliser l'information obtenue à partir des points en mouvement et se diriger vers l'écran de gauche. Au cours de la période critique de cinq secondes, notre sujet devrait sélectionner l'écran approprié.

Dans ce cas, il devrait s'agir du moniteur de gauche. Ensuite, à 7,5 secondes, si le sujet a sélectionné le bon moniteur, un renforçateur secondaire lui sera présenté ; ici, notre renforçateur secondaire est un invertébré cybernétique. Dans la section suivante, vous verrez ensuite à quoi ressemble la fin d'un essai réel.

Les premières tentatives d'établissement de cette procédure fiable se sont avérées très infructueuses, et plusieurs raisons expliquent cela. Premièrement, il n'existait aucun renforcement primaire. Deuxièmement, au lieu d'utiliser des invertébrés cybernétiques, des séquences vidéo de lézards montrant des comportements sociaux ont été utilisées comme renforcement secondaire.

Et troisièmement, que la durée de chaque essai était trop longue. Chacun de ces facteurs précis empêchait les sujets d'acquérir effectivement la contingence et augmentait en réalité les comportements aversifs entre les sujets eux-mêmes. Je pense que ces facteurs, désormais éliminés ou du moins modifiés, étaient précisément ceux qui empêchaient les sujets d'acquérir la contingence.

Nous avons maintenant mis en place un protocole efficace, qui a largement été élaboré par tâtonnements successifs. Bien que les Liz soient notoires pour la difficulté à établir des procédures opératoires précises, cette méthode s'est révélée fructueuse et assez fiable. Ainsi, non seulement pouvons-nous étudier la communication visuelle et la sensibilité visuelle chez les lézards Jackie, mais il est fort probable que nous puissions appliquer cette méthodologie à d'autres lézards et à d'autres espèces. Nous pouvons également appliquer cette méthodologie à d'autres aspects de la vision.

Nous pouvons également appliquer cette méthode à d'autres modalités sensorielles telles que l'audition, la chimioréception et la perception tactile.