Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Ce travail est divisé en deux parties : la première partie concerne l'évaluation de la sélection attentionnelle dans une tâche de Mémoire visuelle à Court-Terme. Nous avons testé, dans cette partie, la capacité des participants à sélectionner et mémoriser des cibles parmi des distracteurs. Nos résultats ont mis en évidence la capacité à mémoriser quatre objets sélectionnés parmi un ensemble de distracteurs sans l'intervention de mécanismes physiologiques tels que les saccades oculaires. En outre, nous avons montré que cette capacité est sensible à l'organisation spatiale des cibles parmi les distracteurs. A travers plusieurs expériences manipulant l'organisation spatiale des objets, le niveau d'exigence de la tâche, la différence entre l'objet test et celui présenté préalablement à la même localisation, nous avons mis en évidence l'impact de l'organisation spatiale des objets d'une part sur l'allocation attentionnelle sur les localisations et d'autre part sur le traitement des cibles apparaissant dans ces localisations. La proximité spatiale des objets serait un facteur facilitateur lors de l'allocation attentionnelle mais elle rendrait le traitement plus difficile. Dans la deuxième partie, nous avons combiné la méthode de prévisualisation des distracteurs avec le paradigme de report partiel pour examiner l'effet du nombre des localisations servant d'indices sur la capacité d'allocation attentionnelle et l'effet du nombre des cibles indicées sur la capacité de traitement. / The aim of this thesis is twofold : the first dealt with the assessment of the attentional selection in a Visual Short Term-Memory task. We tested the capacity of the participants in selecting and memorizing targets among distractors. Our results provided evidence for the capacity to memorize four selected objects among a set of distractors without the involvement of physiological mechanisms like eye-movements. Furthermore, we showed that this capacity is sensitive to the spatial organization of targets among distractors. In further experiments, we manipulated the spatial organization of objects, the requirement of the task, the difference between the test object and the object previously presented at the same location. The results highlighted the impact of the spatial organization of objects on the attentional allocation over locations and the processing of targets appearing at these locations. The spatial proximity of objects greatly facilitated the attentional allocation but made the processing more difficult. The second aim dealt with the combination of the preview of distractors method with the partial report paradigm to examining i) the effect of the number of locations serving as cues on the attentional allocation capacity and ii) the effect of the number of objects on the processing capacity. We showed that the division of attention over several objects is limited by the difficulties associated with attentional allocation beyond two selected locations and the difficulties associated with processing beyond two encoded objects.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le but principal de cette thèse était de mieux comprendre la relation entre le déploiement de l’attention visuo-spatiale et la réponse lors de la recherche visuelle. Nous avons combiné des mesures de chronométrie mentale (les temps de réponse; TR) et d’électrophysiologie, permettant le suivi du décours temporel des évènements et la séparation des processus en sous-phases. Trois études ont été effectuées. Dans les deux premières études, la N2pc, un potentiel relié à un événement (PRE), a été utilisé comme indice électrophysiologique de l’attention visuelle vers un stimulus latéral lors d’une tâche de recherche visuelle ayant une cible facilement repérable (qui saute aux yeux) parmi des distracteurs. Cette composante est caractérisée, en électrophysiologie, par une plus grande négativité environ 200 ms suivant la présentation de la stimulation aux sites postérieurs et controlatéraux du champ visuel ciblé. Dans la première étude, la relation entre la composante N2pc et la réponse a été examinée. Pour ce faire, les données électrophysiologiques ont été scindées selon le TR médian. La N2pc était plus ample pour les essais et les participants plus rapides comparés à ceux qui étaient plus lents, suggérant qu’un déploiement attentionnel plus efficace (N2pc plus ample) avait accéléré les processus subséquents (TR plus court). Dans l’étude 2, le traitement depuis le moment du déploiement attentionnel jusqu’à la réponse a été élucidé en examinant le déclenchement de la N2pc par rapport à la réponse et non au stimulus (ce qui est plus utilisé dans les paradigmes classiques). Nous avons été les premiers à utiliser la RLpcN (response-locked posterior contralateral negativity), composée de la composante N2pc et la SPCN (une composante suivant la N2pc reflétant le traitement en mémoire visuelle à court terme). Les résultats ont démontré une augmentation du temps entre le début de la RLpcN et la réponse pour les TR plus lents, reflétant un traitement plus long suivant le déploiement de l’attention spatiale. Nous avons par la suite utilisé cette composante (la RLpcN) pour étudier la recherche visuelle difficile (Étude 3), où la cible n’était pas facilement identifiable parmi des distracteurs, à l’aide de manipulations expérimentales modulant la RLpcN, soit le nombre d’items et de réponses possibles. Plus il y avait d’items dans le champ visuel ou de possibilités de réponses, plus longue était la durée entre le début de la RLpcN et la réponse, démontrant ainsi qu’il est possible d’observer l’activité associée avec les processus sous-jacents à ces manipulations lors d’une recherche difficile. En somme, nous avons montré (1) qu’un déploiement attentionnel plus efficace accélère les processus subséquents, (2) que le traitement déterminant les TR se produit, en majorité, suivant le déploiement de l’attention et, enfin, (3) qu’il est possible d’identifier des marqueurs électrophysiologiques de la sélection de la cible ainsi que de la réponse lors d’une recherche difficile. Dans l’ensemble, les résultats des études constituant la présente thèse vont au-delà des études électrophysiologiques de recherche visuelle typiques, qui utilisent généralement des cibles qui sautent aux yeux, et élucident le décours temporel du traitement lors de recherches plus complexes. / The overarching thesis was to understand better the relationship between the deployment of visual spatial attention and the eventual response during visual search. We combined mental chronometry with electrophysiological measures, allowing us to track the temporal sequence of events and bisect processing into sub-phases. The two first studies used the N2pc, an event-related potential (ERP) component, as an electrophysiological marker of visual attention to laterally presented stimuli using a pop-out (i.e., the target stands out) visual search task. The N2pc is characterised by an enhanced negativity emerging around 200 ms after the display onset at posterior sites contralateral to the attended visual field. In Study 1, we first evaluated the relationship between the N2pc component and the moment of response. Electrophysiological data were split according to the response time (RT) median. The N2pc was larger for both fast compared with slow trials and participants, suggesting that a more efficient deployment of attention (larger N2pc) sped up downstream processing (shorter RTs). In Study 2, processing from the deployment of attention to the response was elucidated by examining N2pc onset relative to the response instead of to the display onset. We pioneered the use of the RLpcN (response-locked contralateral negativity), composed of the N2pc and the SPCN (a component following the N2pc and reflecting processing of task-relevant stimuli in visual short-term memory). Importantly, more time passed between RLpcN onset and the response for longer RTs, reflecting more processing time following the onset of visual spatial attention. We then used this component to study difficult search (Study 3), where the target was not easily located, using experimental manipulations designed to modulate the RLpcN. We showed that when there were more items present in the visual field or response selection was more difficult, there was a longer duration between RLpcN onset and the response, demonstrating that it is possible to observe activity associated with specific processes during difficult visual search. In summary, we provide evidence that (1) a more efficient deployment of attention speeds up downstream processing, (2) processing determining RTs occurs, in majority, following the deployment of attention, and (3) it is possible to identify electrophysiological markers of target and response selection during difficult search. Together, the results of these experiments go beyond typical electrophysiological experiments of visual search, which use pop-out targets, and elucidate the time course of processing during more complex search.