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Psychologie cognitive :Attention – Prise de décision -Apprentissage – Jugement -Mémoire – Motivation – Perception – Raisonnement -Réflexion – Processus cognitifsCognition -OutlineIndex

L’effet cocktail partyest un exemple d’attention sélective et est le phénomène qui consiste à être capable de concentrer son attention auditive sur un stimulus particulier tout en filtrant un éventail d’autres stimuli, de la même manière qu’un fêtard peut se concentrer sur une seule conversation dans une pièce bruyante. C’est cet effet qui permet à la plupart des gens de se concentrer sur une seule voix et d’ignorer toutes les autres. Il peut également décrire un phénomène similaire qui se produit lorsqu’une personne peut immédiatement détecter des mots d’importance provenant de stimuli sans attention, par exemple entendre son nom dans une autre conversation.

Traitement binaural

L’effet cocktail party fonctionne mieux comme un effet binaural, qui nécessite d’entendre avec les deux oreilles. Les personnes n’ayant qu’une seule oreille fonctionnelle semblent beaucoup plus perturbées par les bruits parasites que les personnes ayant deux oreilles saines…. Cependant, même sans information de localisation binaurale, les gens peuvent, même si c’est avec plus de difficulté, assister sélectivement à un locuteur particulier si la hauteur de sa voix ou le sujet de son discours est suffisamment distinctif.

L’aspect binaurale de l’effet cocktail party est lié à la localisation des sources sonores. Des expériences ont montré que le système auditif est capable de localiser au moins deux sources sonores simultanément et d’attribuer les caractéristiques correctes de la source sonore à ces sources sonores simultanément aussi. En d’autres termes, dès que le système auditif a localisé une source sonore, il peut extraire les signaux de cette source sonore d’un mélange de sources sonores interférentes.

On suppose que le système auditif réalise une sorte de fonction de corrélation croisée entre les signaux des deux oreilles. Une fonction de corrélation croisée projette les signaux sur un axe, qui correspond à la différence de temps entre les deux signaux d’oreille. Par exemple, un son dont la différence de temps interaurale est de 0,3 ms est projeté sur la position 0,3 ms de l’axe de corrélation. Si plusieurs sources sonores sont présentes, des modèles de corrélation complexes apparaissent. Les paramètres statistiques de ces modèles, comme la valeur moyenne et la variance, dépendent des directions et des niveaux des sources sonores. Le système auditif est évidemment capable d’analyser ces motifs et de déterminer les signaux d’une source sonore dédiée.

Des tentatives ont été faites pour simuler l’effet cocktail party par des moyens techniques. On a construit des processeurs de cocktail party capables d’extraire le signal d’une source sonore unique à partir d’un mélange de sources sonores. Certains processeurs cocktail party, basés sur des fonctions de corrélation, évaluent les différences de temps interaurales, mais il existe également des processeurs cocktail party pour les différences de niveau interaurales. Cependant, les principes de l’effet cocktail party humain ne sont pas encore complètement étudiés. Les processeurs techniques de cocktail party n’atteignent pas encore les capacités du système auditif humain. Nima Mesgarani et Edward Chang ont pu suivre l’orateur que chaque volontaire écoutait, simplement en surveillant son activité cérébrale – c’est la première fois que cela a été fait. Après la prononciation du mot clé, le spectrogramme a montré que le cortex auditif du volontaire ne répondait qu’à une seule voix plutôt qu’à une combinaison des deux.L’algorithme a également permis à l’équipe de savoir quand les auditeurs se concentraient par erreur sur le mauvais locuteur, car l’activité cérébrale traduite dans le spectrogramme représentait une phrase prononcée par l’autre voix.

Traitement monaural

Le système auditif n’utilise pas seulement des méthodes de traitement du signal spécifiques à une direction, il utilise également des effets monauraux pour la réduction du bruit. Si les caractéristiques d’un signal souhaité sont connues (comme les caractéristiques de la parole) ou peuvent être estimées (comme les phonèmes attendus lors de mouvements de bouche observés), alors toutes les composantes du signal qui ne correspondent pas aux caractéristiques attendues peuvent être supprimées et l’effet perturbateur de ce bruit peut être réduit.

Le pavillon humain (le rabat externe de peau et de cartilage de l’oreille) est un filtre dépendant de la direction qui supprime sélectivement des fréquences particulières, en fonction de la direction d’où provient le son. Ce filtre peut distinguer les sons provenant d’en haut par rapport à ceux provenant d’en bas, et ceux provenant de l’avant par rapport à ceux de l’arrière, même lorsqu’une seule oreille est utilisée.

Contrôle de la direction de l’attention

Au début des années 1950, une grande partie des premiers travaux dans ce domaine peut être attribuée aux problèmes rencontrés par les contrôleurs aériens. À cette époque, les contrôleurs recevaient les messages des pilotes par des haut-parleurs dans la tour de contrôle. Entendre les voix mélangées de nombreux pilotes sur un seul haut-parleur rendait la tâche du contrôleur très difficile. Cet effet a été défini pour la première fois et baptisé « le problème du cocktail » par Colin Cherry en 1953. Cherry a mené des expériences sur l’attention dans lesquelles on demandait à des sujets d’écouter simultanément deux messages différents provenant d’un seul haut-parleur et d’essayer de les séparer. Ses travaux révèlent que notre capacité à séparer les sons du bruit de fond est affectée par de nombreuses variables, telles que le sexe de l’orateur, la direction d’où provient le son, la hauteur et le débit du discours.

Modèles d’attention

Certains des premiers travaux d’exploration des mécanismes de l’attention sélective ont été réalisés par Donald Broadbent, qui a proposé une théorie qui a été connue sous le nom de modèle du filtre. Ce modèle a été établi à l’aide de la tâche d’écoute dichotique. Dans ce type d’expérience, un participant porte une paire d’écouteurs et écoute deux flux auditifs différents, un dans chaque oreille. Le participant prête alors attention à un flux tout en ignorant l’autre. Après l’écoute, il est demandé au participant de se souvenir des informations provenant des deux canaux, l’un avec et l’autre sans attention. Les recherches de Broadbent utilisant la tâche d’écoute dichotique ont montré que la plupart des participants se souvenaient avec précision des informations auxquelles ils avaient activement prêté attention, mais qu’ils étaient beaucoup moins précis lorsqu’ils se souvenaient des informations auxquelles ils n’avaient pas prêté attention. Broadbent en a conclu qu’il devait exister un mécanisme de « filtrage » dans le cerveau, capable de bloquer les informations auxquelles il n’avait pas prêté attention de manière sélective. Le modèle de filtre a été supposé fonctionner de la manière suivante : lorsque l’information entre dans le cerveau par les organes sensoriels (dans ce cas, les oreilles), elle est stockée dans la mémoire sensorielle. Avant que l’information ne soit traitée plus avant, le mécanisme de filtrage ne laisse passer que les informations auxquelles on a prêté attention. L’attention sélectionnée passe ensuite dans la mémoire de travail, où elle peut être exploitée et finalement transférée dans la mémoire à long terme. Dans ce modèle, les informations auditives peuvent faire l’objet d’une attention sélective sur la base de leurs caractéristiques physiques, telles que l’emplacement et le volume. D’autres suggèrent que les informations peuvent être prises en compte sur la base des caractéristiques de la Gestalt, notamment la continuité et la fermeture. Pour Broadbent, cela explique le mécanisme par lequel nous pouvons choisir de ne prêter attention qu’à une seule source d’information à la fois tout en excluant les autres. Cependant, le modèle de Broadbent n’a pas réussi à expliquer l’observation selon laquelle les mots ayant une importance sémantique, par exemple le nom d’une personne, peuvent faire l’objet d’une attention immédiate alors qu’ils se trouvaient dans un canal sans attention. Peu après les expériences de Broadbent, Gray et Wedderburn, étudiants de premier cycle à Oxford, ont répété ses tâches d’écoute dichotique, modifiées avec des mots monosyllabiques pouvant former des phrases significatives, sauf que les mots étaient divisés entre les oreilles. Par exemple, les mots « Cher, un, Jane » étaient parfois présentés en séquence à l’oreille droite, tandis que les mots « trois, tante, six » étaient présentés en séquence simultanée et concurrente à l’oreille gauche. Les participants étaient plus susceptibles de se souvenir de  » Chère tante Jane  » que de se souvenir des chiffres ; ils étaient également plus susceptibles de se souvenir des mots dans l’ordre de la phrase que de se souvenir des chiffres dans l’ordre où ils étaient présentés.

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Dans un ajout ultérieur à cette théorie existante de l’attention sélective, Anne Treisman a développé le modèle de l’atténuation. Dans ce modèle, l’information, lorsqu’elle est traitée par un mécanisme de filtrage, n’est pas complètement bloquée comme Broadbent pourrait le suggérer. Au contraire, l’information est affaiblie (atténuée), ce qui lui permet de passer par toutes les étapes du traitement à un niveau inconscient. Treisman a également suggéré un mécanisme de seuil par lequel certains mots, sur la base de leur importance sémantique, peuvent attirer l’attention d’une personne à partir du flux non surveillé. Selon Treisman, le nom d’une personne a une valeur seuil basse (c’est-à-dire qu’il a un niveau de signification élevé) et est donc reconnu plus facilement. Le même principe s’applique à des mots comme « feu », qui dirigent notre attention vers des situations qui peuvent l’exiger immédiatement. Selon Treisman, la seule façon dont cela peut se produire est que les informations soient traitées en continu dans le flux non surveillé.

Afin d’expliquer plus en détail comment les mots peuvent faire l’objet d’une attention sur la base de leur importance sémantique, Deutsch & Deutsch et Norman ont par la suite proposé un modèle d’attention qui inclut un second mécanisme de sélection basé sur la signification. Dans ce qui est devenu le modèle Deutsch-Norman, les informations du flux non surveillé ne sont pas traitées jusqu’à la mémoire de travail, comme l’impliquerait le modèle de Treisman. Au lieu de cela, les informations du flux non surveillé passent par un filtre secondaire après la reconnaissance des formes. Si ces informations sont reconnues et jugées sans importance par le filtre secondaire, elles sont empêchées d’entrer dans la mémoire de travail. De cette façon, seules les informations immédiatement importantes du canal non surveillé peuvent venir à la conscience.

Daniel Kahneman a également proposé un modèle de l’attention, mais il diffère des modèles précédents en ce qu’il décrit l’attention non pas en termes de sélection, mais en termes de capacité. Pour Kahneman, l’attention est une ressource à distribuer entre divers stimuli, une proposition qui a reçu un certain soutien. Ce modèle décrit non pas quand l’attention est focalisée, mais comment elle l’est. Selon Kahneman, l’attention est généralement déterminée par l’éveil, un état général d’activité physiologique. La loi de Yerkes-Dodson prédit que l’éveil sera optimal à des niveaux modérés – les performances seront médiocres si l’on est trop ou pas assez éveilléTemplate:Refn. Ainsi, l’éveil détermine notre capacité d’attention disponible. Ensuite, une politique d’allocation agit pour distribuer notre attention disponible parmi une variété d’activités possibles. Celles qui sont jugées les plus importantes par la politique de répartition recevront la plus grande attention. La politique d’allocation est affectée par des dispositions durables (influences automatiques sur l’attention) et des intentions momentanées (décision consciente d’être attentif à quelque chose). Les intentions momentanées, qui nécessitent une orientation ciblée de l’attention, nécessitent beaucoup plus de ressources attentionnelles que les dispositions durables. En outre, il existe une évaluation permanente des exigences particulières de certaines activités sur la capacité d’attention. En d’autres termes, les activités qui sollicitent particulièrement les ressources attentionnelles réduiront la capacité d’attention et influenceront la politique d’allocation – dans ce cas, si une activité est trop exigeante en termes de capacité, la politique d’allocation cessera probablement d’y consacrer des ressources pour se concentrer sur des tâches moins exigeantes. Le modèle de Kahneman explique le phénomène du cocktail en ce sens que les intentions momentanées peuvent permettre de se concentrer expressément sur un stimulus auditif particulier, mais que les dispositions durables (qui peuvent inclure de nouveaux événements, et peut-être des mots d’une importance sémantique particulière) peuvent capter notre attention. Il est important de noter que le modèle de Kahneman ne contredit pas nécessairement les modèles de sélection, et peut donc être utilisé pour les compléter.

Corrélats visuels

Certaines recherches ont démontré que l’effet cocktail party peut ne pas être simplement un phénomène auditif, et que des effets pertinents peuvent être obtenus en testant également des informations visuelles. Par exemple, Shapiro et al. ont pu démontrer un « effet de nom propre » avec des tâches visuelles, où les sujets étaient capables de reconnaître facilement leurs propres noms lorsqu’ils étaient présentés comme des stimuli non surveillés. Ils ont adopté une position conforme aux modèles de sélection tardive de l’attention tels que les modèles de Treisman ou de Deutsch-Normal, suggérant que la sélection précoce ne pourrait pas expliquer un tel phénomène. Les mécanismes par lesquels cet effet pourrait se produire n’ont pas été expliqués. Des études d’imagerie cérébrale utilisant la TEP ont suggéré que diverses zones du cerveau peuvent être impliquées dans le traitement sélectif du matériel linguistique visuel (c’est-à-dire la forme des mots), notamment les cortex préfrontal inférieur et insulaire postérieur, l’amygdale, le noyau caudé et plusieurs zones du cortex temporal. On ignore actuellement si ces mêmes zones cérébrales sont impliquées dans la focalisation de l’attention pour d’autres stimuli visuels ou auditifs.

Ce phénomène fait encore l’objet de nombreuses recherches, tant chez l’homme que dans les implémentations informatiques (où il est généralement appelé séparation des sources ou séparation aveugle des sources). Le mécanisme neuronal dans le cerveau humain n’est pas encore totalement clair.

Notes

Voir aussi

• Théorie de l’atténuation
• Trouble du traitement auditif
• Masquage auditif
• Analyse de la scène auditive
• Théorie du goulot d’étranglement
• Sciences cognitives

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• Concentration
• Mémoire échoïque
• Théorie du filtre
• Traitement du langage
• Syndrome de King-Kopetzky
• Discours rêvé
• Déficience auditive spatiale
• Effetranssen

Lectures complémentaires

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