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Les secrets de la cognition spatiale : comment notre cerveau navigue-t-il dans le monde ?
En psychologie cognitive, la cognition spatiale fait référence à la capacité d’acquérir, d’organiser, d’utiliser et de réviser les connaissances sur l’environnement spatial. Il ne s’agit pas seulement de l’espace lui-même, mais plus important encore, de la façon dont les animaux (y compris les humains) s’y comportent et des connaissances qu’ils construisent. Ces capacités permettent aux individus de gérer des tâches cognitives de base et de niveau supérieur dans la vie quotidienne. De nos jours, de nombreux domaines, tels que la psychologie cognitive, les neurosciences, l’intelligence artificielle, les sciences de l’information géographique, la cartographie, etc., étudient conjointement la cognition spatiale, en particulier sa manifestation chez l’homme.
L’étude de la cognition spatiale permet de relier la psychologie cognitive et les neurosciences, car les scientifiques cherchent à comprendre le rôle de la cognition spatiale dans le cerveau et sa base biologique.
Dans la vie quotidienne, la cognition spatiale humaine est étroitement liée à la manière de décrire l’environnement qui nous entoure, de trouver des directions dans de nouveaux environnements et de planifier des chemins. Les chercheurs utilisent des rapports de participants, des mesures de performance et d’autres méthodes pour comprendre l’état d’esprit humain. La récente montée en popularité de la technologie de réalité virtuelle a permis aux chercheurs d’examiner plus précisément la cognition spatiale des participants dans des environnements hautement contrôlés.
Influencée par les perspectives psychologiques, la façon dont les gens se comportent dans l’espace est essentielle. Les cartes cognitives qu’ils utilisent sont la forme la plus évoluée de la cognition spatiale. Grâce à ces cartes cognitives, les gens sont capables de stocker et d’utiliser des informations sur les points de repère et les chemins qui les relient. Ces connaissances peuvent provenir de nombreuses sources, notamment de la coordination visuo-motrice, des symboles cartographiques, des descriptions verbales et des systèmes de pointage informatique.
Selon Montello, l’espace fait implicitement référence au corps de l’individu et aux comportements qui lui sont associés.
L'espace peut être divisé en plusieurs types, notamment l'espace avec des formes plus petites que le corps, l'espace au-delà du corps mais visible, l'espace environnemental grâce à l'apprentissage mobile et l'espace géographique grâce à la cartographie. La compréhension de ces espaces est très importante pour la navigation humaine. Cependant, lorsque l’espace est simulé par le cerveau, cela peut conduire à des distorsions cognitives.
Par exemple, la perception de la distance et de la position peut être déformée. Les gens perçoivent la distance différemment lorsqu’ils considèrent la distance entre un emplacement et un autre emplacement ayant une forte importance cognitive. Ces distorsions peuvent affecter la navigation quotidienne et peuvent avoir un effet déconcertant, notamment lors de la négociation de courbes ou d’obstacles dans les villes. Cette déconnexion entre la subjectivité de la perception et la distance objective révèle la complexité de la cognition spatiale humaine.
Niveaux de connaissances spatiales
La théorie classique proposée par Siegel et White en 1975 présente trois types de connaissances spatiales : la connaissance des points de repère, la connaissance des chemins et la connaissance des relevés. Ces trois étapes constituent le développement de la connaissance spatiale, et chaque étape représente une compréhension plus approfondie de l’environnement. Les points de repère sont des objets qui sont proéminents dans l’environnement et qui n’impliquent initialement aucune relation métrique. Au fur et à mesure que l'on voyage entre des points de repère, la connaissance du chemin évolue, c'est-à-dire des informations sur l'ordre dans lequel les points de repère sont connectés. Enfin, les connaissances d’investigation qui résultent de la familiarité avec l’environnement intègrent les repères et les chemins et les relient à un système de coordonnées fixe.
Cependant, de nouvelles recherches remettent en question ce modèle par étapes, démontrant que les connaissances d’investigation peuvent également être construites après une certaine exploration à mesure que la familiarité avec l’environnement augmente. Selon le nouveau cadre de Montello, les changements dans les connaissances spatiales avec l’expérience sont principalement quantitatifs plutôt que qualitatifs, c’est-à-dire que les différents types de connaissances spatiales deviennent simplement plus précis et plus fiables.
Établissement d'un cadre de référence
Pour construire une connaissance spatiale, il faut créer une réalité cognitive. Le cadre environnemental basé sur un point de référence est généralement divisé en cadres égocentriques et allocentriques. Le cadre égocentrique considère la position des objets par rapport au corps de l'individu, tandis que le cadre allocentrique est basé sur les positions relatives des objets environnants. La combinaison de ces cadres permet aux individus de mieux naviguer dans leur environnement, notamment lorsqu’ils ont besoin de communiquer avec d’autres.
Différences individuelles et cognition spatiale
Il existe des différences évidentes entre les individus dans des environnements différents. Les gens ont souvent une préférence pour un cadre de référence plutôt qu’un autre, certains préférant une vue de parcours et d’autres une vue d’ensemble. Ces différences ne proviennent pas seulement des individus eux-mêmes, mais sont également influencées par des caractéristiques environnementales.
Ces résultats soulignent l’importance de diverses stratégies de navigation dans la vie quotidienne, les différents types de connaissances spatiales et les rôles qu’elles jouent dans différentes tâches étant cruciaux.
Distorsions et erreurs cognitives
Les distorsions de la cognition spatiale sont des erreurs systématiques qui se produisent lorsque les gens utilisent des cartes ou d’autres représentations spatiales, ce qui entraîne des biais dans leurs cartes cognitives. Par exemple, les estimations des distances entre les villes, souvent influencées par les frontières géographiques ou d’autres points de repère centraux, présentent des erreurs systématiques plus importantes. La présence de distorsions cognitives crée des défis pour les personnes en matière de perception spatiale, en particulier dans l’estimation des distances et des angles.
L'influence du genre sur la cognition spatiale
Certaines études ont montré que les différences entre les sexes étaient associées aux capacités de cognition spatiale. Les hommes ont tendance à obtenir de meilleurs résultats que les femmes à certains tests spatiaux, ce qui peut être lié à des schémas de taille de l'hippocampe spécifiques au sexe. De telles découvertes s’étendent au-delà des mammifères et peuvent également être trouvées chez d’autres espèces ; par exemple, des études ont montré que les calmars mâles ont une meilleure cognition spatiale dans certaines conditions.
Le cœur de la navigation
La navigation est la capacité des animaux (y compris les humains) à localiser, suivre et suivre des chemins vers un objectif. Elle nécessite la formation d’une carte cognitive de l’environnement à l’aide de repères dans le corps et l’environnement. Les humains passent généralement d’un cadre égocentrique à un cadre allocentrique pendant la navigation, un processus complexe qui met en évidence le mystère et l’importance de la cognition spatiale.
À mesure que la recherche sur la cognition spatiale s’approfondit, serons-nous en mesure de mieux comprendre notre place et nos actions dans ce vaste monde ?
