A45 Surcharge sensorielle

Topique

Le système nerveux de l'insecte possède une capacité limitée à traiter les stimuli environnementaux qu'il reçoit simultanément. La surcharge sensorielle survient précisément lorsque l'intensité combinée de ces stimuli dépasse cette capacité de traitement.

Chacun des canaux sensoriels de l'insecte – la vue, l'ouïe, l'odorat, la magnétoréception – possède une limite maximale de quantité d'informations qu'il peut traiter par unité de temps, conformément au théorème de Shannon-Hartley, applicable à tout canal de communication. Lorsque la quantité d'informations arrivant par un canal dépasse cette limite, le canal sensoriel de l'insecte sature et celui-ci ne peut plus distinguer les signaux réellement importants du bruit de fond environnant.

Cette saturation a également une cause neuronale directe : les neurones sensoriels de l'insecte répondent à l'intensité d'un stimulus selon une relation de puissance appelée fonction de Stevens, une relation qui atteint un plateau face à des stimuli lumineux ou sonores très intenses. Une fois que la réponse neuronale atteint ce point de saturation, l'insecte ne peut plus distinguer deux stimuli d'intensité égale, même s'ils sont en réalité très différents.

La capacité de l'insecte à discriminer un signal réel du bruit de fond peut être formalisée par la théorie de la détection du signal, qui dépend simultanément de deux facteurs : la variabilité du bruit ambiant d'un instant à l'autre et l'écart moyen entre l'intensité typique du signal réel et celle du bruit. Lorsque le bruit ambiant devient plus variable, ou lorsque cet écart entre signal et bruit diminue, la capacité de discrimination de l'insecte chute et le taux d'erreur (confusion entre signal et bruit) augmente de façon exponentielle.

Dans un environnement fortement perturbé, ce n'est pas seulement un canal sensoriel (une seule modalité, comme la vue ou l'ouïe) qui est saturé, mais plusieurs modalités sensorielles de l'insecte qui peuvent l'être simultanément. Dans des conditions normales, le système nerveux d'un insecte combine de manière optimale les informations provenant de ses différentes modalités sensorielles, et cette combinaison réduit l'incertitude par rapport à l'apport de chaque sens pris individuellement. Cependant, lorsque plusieurs modalités sont simultanément saturées, les erreurs de chacune cessent d'être indépendantes et deviennent corrélées. Cette corrélation rend l'estimation combinée de l'insecte finalement plus incertaine que celle qu'il aurait obtenue en utilisant un seul sens séparément.

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