Le monde sensoriel bombarde constamment le cerveau d'informations, dépassant sa capacité de traitement. L'attention désigne l'ensemble des mécanismes qui sélectionnent certaines informations pour un traitement prioritaire, tout en en filtrant d'autres. Elle peut être dirigée volontairement vers un but ou captée automatiquement par des événements soudains ou marquants.

Les réseaux neuronaux impliquant le cortex frontal et pariétal, ainsi que des structures sous-corticales comme le thalamus et le colliculus supérieur, mettent en œuvre ces sélections. L'attention amplifie les réponses neuronales aux stimuli ciblés, améliore l'acuité perceptive et facilite l'encodage en mémoire. En cas de déficit attentionnel, comme dans les syndromes de négligence spatiale ou certains troubles du développement, des régions entières de l'espace ou des caractéristiques d'objets peuvent passer inaperçues.

L'attention soutenue sur de longues périodes sollicite les systèmes d'éveil impliquant la noradrénaline et l'acétylcholine. L'attention divisée, en revanche, révèle les limites de la capacité de traitement. L'étude de l'attention présente un intérêt pratique pour l'éducation, la conception d'interfaces et le traitement des troubles de l'attention.

Même des tâches de laboratoire simples, comme la détection d'une cible parmi des distracteurs, continuent de révéler de nouveaux principes de sélection.