Notre perception visuelle est plus rationnelle que nous ne le pensons

Nos sens sont-ils là pour représenter le monde de la manière la plus complète possible ou servent-ils à notre survie ? Dans le domaine des neurosciences, la première vision a longtemps prévalu. L'accent est mis sur était, car au cours des 50 dernières années, des psychologues comme les prix Nobel Daniel Kahnemann et Amos Tversky ont montré que la perception humaine est souvent loin d'être complète et très sélective.

Il existe aujourd'hui toute une liste de biais cognitifs qui ont été démontrés expérimentalement. L'un des plus importants est par exemple le biais de confirmation, également appelé "confirmation bias" dans le jargon : Les gens traitent souvent les nouvelles informations de manière à confirmer leurs propres croyances et attentes.

Mais jusqu'à présent, les conditions dans lesquelles ces distorsions sont efficaces et le moment précis où elles commencent dans le processus de perception n'avaient pas encore été entièrement élucidées. Une étude menée par des chercheurs autour du professeur Rafael Polania de l'ETH et du professeur Todd Hare de l'Université de Zurich, publiée récemment dans la revue spécialisée page externeNature Comportement humain montre que le cerveau adapte déjà la perception visuelle des choses sur la rétine lorsque cela semble nous être utile. En d'autres termes, nous voyons inconsciemment les choses de manière déformée lorsqu'il s'agit de notre survie, de notre prospérité ou d'autres intérêts.

Quel est le degré d'obliquité des motifs à rayures ?

Polania et ses coauteurs ont pu démontrer dans une série d'expériences que les gens perçoivent différemment les mêmes choses lorsque le contexte de décision change. Dans le cadre de l'étude, 86 sujets devaient comparer à plusieurs reprises deux motifs à rayures noires et blanches - appelés patchs de Gabor - et évaluer lequel était plutôt incliné à 45 degrés. Il s'agissait de récolter le plus de points possible.

Alors qu'ils recevaient toujours 15 points pour une réponse correcte lors du premier tour, le contexte de décision a changé lors du deuxième tour : il n'y avait plus de vrai ou de faux. Au lieu de cela, le nombre de points augmentait continuellement de 0 à 45 degrés. Lors des deux tours, les participants ont vu les mêmes paires.

Les sujets d'expérience devraient en fait arriver à la même conclusion dans les deux tours. En effet, lorsque nous, êtres humains, voyons quelque chose, notre rétine transforme la lumière réfléchie en informations visuelles qui sont transmises à notre cerveau par des voies nerveuses. Là, elles sont comparées à nos connaissances préalables et à nos expériences, puis traitées en une image tridimensionnelle. L'information visuelle était la même dans les deux tours.

Ce que nous voyons dépend du contexte

Lorsque les chercheurs ont évalué l'expérience, ils se sont aperçus que les sujets adaptaient leur perception lors du deuxième tour afin de marquer le plus de points possible. S'ils voyaient effectivement le monde de manière objective, il ne devrait pas y avoir de différences entre les deux tours.

Indépendamment du contexte de décision, les participants devraient toujours évaluer de la même manière l'inclinaison des Gabor Patches. Or, ce n'était pas le cas : "Les gens adaptent leur perception de manière flexible et inconsciente lorsqu'ils en tirent profit", explique Polania à propos de ce résultat.

Pour le professeur de l'ETH et ses coauteurs, il est donc insuffisant de considérer les distorsions cognitives comme des erreurs qui rendent nos jugements et nos décisions inexacts ou irrationnels. "Comme nos capacités cognitives sont limitées, il est même raisonnable, dans certaines circonstances, de percevoir le monde de manière déformée ou sélective", explique le neuroscientifique.

La rétine se focalise déjà sur l'utilité

Notre perception visuelle semble s'orienter davantage sur l'utilité potentielle des informations qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Dans une autre expérience, les chercheurs ont pu montrer que notre rétine essaie déjà de traiter les informations de la manière la plus profitable possible.

"Dès les premiers instants de la vision, nous cherchons à maximiser notre utilité. Les distorsions cognitives commencent bien avant que nous ne pensions consciemment à quelque chose", explique Polania.

La raison en est que de nombreuses informations sont perdues pendant le processus de perception. C'est pourquoi il est plus efficace pour le cerveau de filtrer, de hiérarchiser et de sélectionner les informations le plus tôt possible.

L'IA filtre les informations visuelles comme l'homme

Afin de démontrer quand les informations visuelles sont déformées, un groupe de volontaires a de nouveau passé le test avec un score variable. Contrairement à la première expérience, les paires de patchs de Gabor ont été affichées dans la partie supérieure de la zone de test visuelle. Après cet entraînement, la tâche proprement dite a commencé : les participants ont vu à plusieurs reprises un seul patch de Gabor dans la partie supérieure ou inférieure de la zone de test et ont dû estimer à quel point il était incliné.

Les chercheurs ont constaté que les participants à l'étude évaluaient différemment l'inclinaison de chaque patch selon qu'il apparaissait en bas ou en haut de la zone de test. Lorsque les participants voyaient le patch en haut, leur perception s'adaptait immédiatement à la logique de maximisation de l'utilité à laquelle ils s'étaient préalablement entraînés. Si le patch apparaissait en bas, ce n'était pas le cas.

Les auteurs de l'étude ont également testé ces résultats à l'aide d'une intelligence artificielle (IA), qui a suivi les mêmes expériences que les sujets humains. L'IA a également cessé de représenter le monde de manière complète dès le début de son traitement des informations afin d'obtenir le meilleur score possible dans l'expérience. Elle présentait les mêmes distorsions cognitives que les chercheurs ont observées chez les humains.

Les biais sont plus profonds qu'on ne le pense

Les résultats de l'étude pourraient également éclairer d'un jour nouveau le débat sur les biais chez les humains et les systèmes d'intelligence artificielle. C'est peut-être parce que ces biais sont une partie inconsciente de la vision qu'ils sont si difficiles à identifier et à modifier. Ils agissent bien avant que nous puissions réfléchir à quelque chose.

Le fait que notre perception soit en outre programmée pour augmenter notre utilité plutôt que pour représenter complètement le monde ne facilite pas les choses. Néanmoins, les résultats de l'étude peuvent nous aider à trouver de nouvelles manières d'identifier et de corriger les préjugés.