Titre original :

Dynamics of processing of visual kinematics and goal-related information during the recognition of object directed actions : behavioural and neurophysiological evidence

Titre traduit :

Dynamique de traitement des informations visuelles de geste et de but lors de la reconnaissance d'actions dirigées vers les objets : arguments comportementaux et neurophysiologiques

Mots-clés en français :
  • Compréhension d’action
  • Geste
  • But d'action
  • Utilisation d’outil
  • Amorçage
  • EEG

  • Théorie de l'action
  • Gestes
Mots-clés en anglais :
  • Action understanding
  • Visual kinematics
  • Action goals
  • Tool use
  • Priming
  • EEG

  • Langue : Anglais
  • Discipline : Psychologie
  • Identifiant : 2020LILUH005
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 05/02/2020

Résumé en langue originale

Les actions sont des mouvements complexes dirigés vers un but. En dépit du fait que ces buts ne soient pas directement visibles, nous parvenons, en tant qu’observateur, à les identifier et à les anticiper avec succès. Dans cette thèse, nous avons identifié deux approches pour expliquer comment, en tant qu’observateur, nous parvenons à reconnaitre les actions d’autrui. Les approches sensorimotrices considèrent la reconnaissance des actions d’autrui comme une propagation ascendante de la perception des gestes à la reconnaissance des buts. Les gestes sont vus ici comme la principale source d’information à partir de laquelle le but de l’acteur peut être extrait. A l’opposé, les approches prédictives considèrent que l’observateur ne peut pas comprendre les gestes de l’autre sans préalablement prédire son but probable. L’observateur doit donc extraire le but probable de l’action à partir d’autres sources d’information pour le guider dans son traitement des gestes observés. Les connaissances sur le traitement dynamique des gestes observés d’une part et des informations sur le but d’autre part sont critiques pour dissocier ces deux approches et pour permettre une meilleure compréhension des mécanismes qui sous-tendent la reconnaissance des actions d’autrui. Néanmoins, les données empiriques dans cette direction manquent cruellement. Afin de combler cette lacune, nous nous sommes intéressés à la priorité donnée aux gestes observés relativement à celle donnée aux informations sur le but lors de la reconnaissance des actions d’autrui. La contribution des informations sur le geste observé et sur le but a été évaluée indépendamment grâce à l’introduction de violation de geste et/ou de but dans des photographies d’actions dirigées vers des objets. Grâce à des méthodes comportementales (amorçage et tâche de recherche visuelle), nous avons constaté que les informations liées au but sont priorisées durant les premiers stades du traitement visuel des actions, alors que les informations liées aux gestes observés sont priorisées durant les derniers stades du traitement visuel des actions. Grâce à des méthodes neurophysiologiques (potentiels évoqués et stimulation magnétique transcrânienne), nous avons observé que si les deux types d’information sont décodées dès les stades perceptifs du traitement des actions, c’est le traitement informations sur le but (et non sur le geste) qui guide les étapes sémantiques du traitement des actions. Nous apportons par ailleurs des arguments justifiant de l’implication critique du réseau fronto-pariétal dans l’intégration des deux sources d’information. Enfin, nous montrons que la tendance à donner plus d’importance aux informations sur le but relativement à celles sur les gestes observés dépend de caractéristiques individuelles. Dans l’ensemble, les données rapportées ici sont en accord avec les approches prédictives de la reconnaissance des actions. Ces résultats sont discutés à la lumière d’un faisceau d’arguments qui suggèrent que les gestes observés sont utilisés pour mettre à jours des prédictions sur le but de l’acteur, elles-mêmes préalablement dérivées d’autres sources d’informations. Nos données nous amènent finalement à envisager une approche pluraliste de la reconnaissance des actions observées, avec un ensemble de stratégies dont l’usage varie en fonction des situations et des individus.

Résumé traduit

Actions are complex, goal-directed, movements, and despite being hidden in the actor’s mind, observers successfully identify and anticipate actor’s goal. In this thesis, we identified two main approaches to explain how observers recognise others’ actions. Sensorimotor approaches consider action recognition as bottom-up propagation from the perception of visual kinematics to the recognition of action goals. Visual kinematics are viewed here as the primary source of visual information from which goal-related information is extracted. In contrast, predictive approaches assume that observers cannot make sense of visual kinematics without a prediction about the actor’s goal. Observers would extract goal-related information from non-motor sources of information to guide the processing of the visual kinematics. Information about the temporal dynamics of activation of visual kinematics and goal-related information during action visual processing is critical to disentangle the two approaches and to provide a better understanding of the mechanisms underlying action recognition, but empirical data in this direction are clearly lacking. In order to fill this gap, we investigated the relative priority given to visual kinematics versus non-motor goal-related information during the recognition of others’ actions. The contribution of visual kinematics and non-motor goal-related information was independently evaluated by introducing violations of grip and/or visual goal in photographs of object-directed actions. Using behavioural methods (priming and visual-search paradigms), we demonstrated that non-motor goal-related information was prioritised over visual kinematics during the first steps of visual action processing, whereas visual kinematics were prioritised over goal-related information later during visual action processing. Using neurophysiological methods (event-related potential and transcranial magnetic stimulation priming paradigms), we found that both visual kinematics and non-motor goal-related information are already processed during the perceptual stages of action processing, but that action semantic processing is guided by goal-related information rather than visual kinematics. We further provide evidence supporting the critical involvement of the frontoparietal network in the later integration of visual kinematics and non-motor goal-related information. We finally showed that the priority given to non-motor goal-related information over visual kinematics during action visual processing depends on individual social characteristics. Together, the findings reported are consistent with predictive approaches of action recognition. Results are discussed in the light of converging evidence suggesting that visual kinematics are used to update goal predictions that have been previously derived from non-motor goal-related information. Yet findings further orient towards a pluralist view of action understanding, in which the strategies used to process others’ actions may vary depending on situations and individuals.

  • Directeur(s) de thèse : Kalenine, Solène
  • Président de jury : Grèzes, Julie
  • Membre(s) de jury : Kalenine, Solène - Grèzes, Julie - Rossetti, Yves - Catmur, Caroline - Urgesi, Cosimo - Andres, Michael
  • Rapporteur(s) : Grèzes, Julie - Rossetti, Yves
  • Laboratoire : SCALab Sciences Cognitives & Sciences Affectives
  • École doctorale : École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Villeneuve d'Ascq, Nord)

AUTEUR

  • Decroix, Jérémy
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