Comment le cerveau traite notre environnement 3D

Au cours de la dernière décennie, nous avons vu de nombreuses tendances 3D apparaître puis disparaître. Les géants de la technologie, par exemple, ont lancé des téléviseurs 3D en 2010, mais ceux-ci n'ont jamais rencontré un succès universel. De même, les studios de cinéma ont commencé à sortir davantage de films en 3D après le succès d' Avatar en 2009, mais même leur popularité a fini par décliner.

Étant donné que nous vivons dans un monde tridimensionnel, il était logique que les entreprises proposent à leurs clients une expérience visuelle plus réaliste et immersive. Mais saviez-vous que tout ce que nous voyons est d'abord enregistré en 2D sur notre rétine ?

Découvrir des images 3D

Des chercheurs de l'Université d'État de l'Ohioont récemment mené une étude pour examiner comment le cerveau représente les informations 3D. Autrement dit, ils ont déterminé comment différentes parties du cerveau représentent la profondeur d'un objet par rapport à sa position en 2D.

Dans cette expérience, les participants ont visualisé des images simples à l'aide de lunettes 3D pendant qu'ils se trouvaient dans un imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il leur a été demandé de fixer un point au centre de l'écran.

Pendant qu'ils observaient le point, des objets apparaissaient à différents endroits périphériques : à gauche, à droite, au-dessus ou en dessous du point (dimensions horizontale et verticale). De plus, chaque objet semblait se situer à une profondeur différente par rapport au point : derrière ou devant (ce qui était visible pour les participants).

L'IRMf s'est avérée utile pour observer l'activité cérébrale des participants pendant qu'ils regardaient tridimensionnelles . De plus, les scientifiques ont pu comparer les variations d'activité du cortex visuel selon l'emplacement des objets observés.

Traitement de l'image en profondeur

Les résultats ont montré que lorsque l'image pénètre pour la première fois dans notre cortex visuel, le cerveau code principalement sa position bidimensionnelle. Cependant, au fur et à mesure du traitement, l'accent est mis sur le décodage des informations de profondeur. Julie Golomb, auteure principale de l'étude, explique que c'est comme si les représentations passaient progressivement d'une forme plane à une forme tridimensionnelle.

Les résultats ont surpris Golomb et son équipe, car on suppose généralement que les informations de profondeur se trouvent dans les aires visuelles primaires plutôt que dans les aires plus tardives du cortex visuel. De plus, même si certains neurones possèdent des informations de profondeur, celles-ci ne semblent pas organisées en un schéma ou une carte permettant la perception de l'espace 3D.

Cette étude représente une avancée importante dans la compréhension de notre perception de notre environnement tridimensionnel et complexe. Les scientifiques ont déjà constaté que regarder et jouer à des jeux en 3D stimule davantage le cerveau que les versions 2D. Cela s'explique peut-être par le fait que le cerveau doit traiter et décoder plus en profondeur les stimuli présentés.

Stimuler le cerveau avec la 3D

Des chercheurs de l'université Goldsmiths de Londres ont constaté que le visionnage d'un film en 3D entraînait en moyenne une augmentation de 23 % des capacités cognitives et une amélioration de 11 % des temps de réaction. Ces améliorations des fonctions cérébrales ont été mesurées après que les participants aient terminé de regarder un film en 3D, et non pendant.

Ces résultats contrastent fortement avec ceux obtenus en 2D, où l'on n'observait qu'une augmentation de 11 % du traitement cognitif et de 2 % des temps de réaction. Ainsi, bien que les bienfaits de la 3D soient encore à l'étude, les deux études suggèrent que regarder ou jouer à un jeu en 3D pourrait être bénéfique pour le cerveau.