Dans de nombreuses expériences, après avoir effectué des tâches cognitives fatigantes, une promenade dans un parc ou une forêt restaurait l'attention de manière nettement plus efficace qu'une promenade dans les rues de la ville. Ce sont ces résultats qui ont jeté les bases de la théorie de la restauration de l'attention de Stephen et Rachel Kaplan. Aujourd'hui, Richard Jagacinski, chercheur à l'Université d'État de l'Ohio, a proposé une hypothèse mathématique qui pourrait expliquer cet effet par le mécanisme d'une vague d'attention itinérante (travelling wave).
Selon le nouveau modèle, l'attention distribuée peut être représentée comme une onde se propageant à une vitesse constante, mais capable de modifier sa fréquence spatiale et temporelle. Lorsque une personne se trouve dans un vaste environnement naturel, la longueur d'onde augmente et les deux fréquences diminuent. Cela crée un mode de perception plus lent, caractéristique des paysages naturels avec leur structure fractale, leurs transitions douces et leurs rythmes paisibles.
Dans l'environnement urbain, la situation est inverse. Une multitude d'objets, d'enseignes, de transports et de signaux changeant rapidement correspondent à des fréquences d'attention plus élevées. Selon l'hypothèse de l'auteur, c'est ce fonctionnement à haute fréquence qui nécessite un contrôle volontaire important et conduit plus rapidement à la fatigue cognitive.
Pour étayer son modèle, Jagacinski utilise les résultats d'études montrant que lors d'une attention soutenue, le cerveau présente des oscillations rythmiques d'environ 3 à 8 Hz.
Les expériences de recherche visuelle, où une personne est capable de traiter plusieurs objets simultanément, apportent un soutien supplémentaire. Cela correspond mieux à l'organisation de l'attention en onde distribuée qu'à l'idée d'un balayage séquentiel de l'environnement.
L'hypothèse d'une vitesse de propagation constante de l'onde aide également à expliquer un effet visuel connu : lorsque les objets se déplacent lentement, nous les percevons comme une trajectoire unique, mais lorsque la vitesse augmente, nous commençons à distinguer plusieurs objets mobiles indépendants. L'auteur interprète cette limite comme la limite naturelle de la vitesse de fonctionnement de l'attention focale.
La théorie classique de Kaplan expliquait l'effet restaurateur de la nature par des qualités telles que le « charme doux » (soft fascination), le sentiment d'espace et de mystère. Le nouveau modèle propose de traduire ces caractéristiques subjectives en paramètres quantitatifs. Au lieu d'une sensation de « charme » difficile à mesurer, une quantité potentiellement mesurable apparaît : la fréquence spatio-temporelle de l'onde d'attention.
Imaginez des ronds dans l'eau à la surface d'un lac calme. Plus les ondes sont longues, plus elles mettent de temps à traverser l'eau et plus le mouvement est perçu comme calme. Par analogie, les paysages naturels peuvent faire passer l'attention à un mode de fréquence plus basse, permettant de réduire la charge sur les systèmes de contrôle volontaire. Inversement, un environnement urbain riche maintient des fréquences de commutation d'attention plus élevées, ce qui favorise l'accumulation de la fatigue cognitive.
Si ce modèle est confirmé expérimentalement, il pourrait constituer une étape importante vers une description quantitative de la manière dont les caractéristiques de l'environnement affectent l'attention et la perception subjective. Cela ouvrirait de nouvelles possibilités non seulement pour la recherche sur la conscience, mais aussi pour la conception de l'environnement urbain, les programmes de réadaptation cognitive et la récupération après une utilisation prolongée des appareils numériques.
