L'apparition d'un objet dans le champ visuel déclenche une réaction d'orientation rapide du regard vers l’emplacement de l’objet. La rotation rapide des yeux (appelée saccade) peut être accompagnée d'une rotation conjointe de la tête. Si la cible bouge, la saccade est suivie d'un mouvement lent des yeux dont la vitesse approxime celle de la cible. Une saccade de rattrapage est ensuite produite, le plus souvent lorsqu’un écart se creuse entre la direction de l’axe visuel et la cible visée. Entre la stimulation rétinienne transmise par les deux nerfs optiques et les commandes acheminées vers les muscles extra-oculaires par les trois paires de nerfs moteurs oculaires, un réseau complexe de neurones est mis en branle dans le cerveau pour placer l’image de l’objet visé dans le champ visuel central. Grâce aux études menées chez le singe macaque, on sait maintenant que ce réseau mobilise une multitude de neurones distribués sur quasiment l’ensemble de toutes les régions de l’encéphale (thalamus, cortex cérébral, ganglions de la base, tronc cérébral et cervelet). On sait maintenant qu’à partir de l’excitation rétinienne provoquée par une cible ponctuelle, le chemin qui mène aux changements de tension musculaire est caractérisé par une diffluence telle que l’activité visuelle se retrouve dispersée à la fois spatialement et temporellement dans le cerveau. Une confluence se produit ensuite lorsque les activités convergent sur les noyaux oculomoteurs qui innervent les six paires de muscles extra-oculaires. Avec les développements technologiques, la possibilité fut offerte de mesurer précisément l'évolution temporelle des mouvements oculaires et d'étudier les relations entre d’un côté, les changements d’activité des neurones, qu’ils soient naturels ou expérimentalement provoqués (par microstimulation électrique ou inactivation pharmacologique) et de l’autre côté, le décours temporel des paramètres cinématiques (amplitude, durée, vitesse, accélération) et leur différence avec ceux de la cible visuelle. Grâce aux études menées chez le singe macaque, les neurophysiologistes et les neuroanatomistes ont pu accumuler au cours des six dernières décennies, une masse considérable de connaissances qui permet de comprendre les désordres moteurs oculaires manifestés par certains patients souffrant d’atteinte cérébrale profonde. Ils ont caractérisé dans le tronc cérébral et le cervelet cette formidable organisation qui nous dote de la capacité d'orienter, rapidement et précisément, les deux yeux vers des cibles visuelles situées à diverses excentricités et à des distances plus ou moins proches. Des modèles mathématiques ont été produits pour mimer les performances visuomotrices des sujets, humains et simiens, tout en établissant une correspondance entre d'un côté, les activités enregistrées au niveau des neurones du cerveau, et de l'autre, les signaux supposés véhiculés entre les divers modules du modèle. Dans la majorité des modèles proposés, les mouvements sont considérés pilotés par des signaux d'erreur correspondant à des vecteurs de déplacement dans l'espace physique. Cette mise en correspondance entre les milieux physique et neurophysiologique n’en demeure pas moins discutable car contrairement à l'espace physique, le milieu au sein duquel les activités neuronales se propagent n'est ni homogène ni passif. De même, contrairement à la plupart des objets que nous regardons et manipulons, l'activité cérébrale correspondante n'est pas rigide. Le codage intracérébral de relations géométriques ou cinématiques entre la direction de l’axe visuel et celle de la cible masque aussi une multitude d’antagonismes : les antagonismes musculaires et ceux qui opposent les canaux visuomoteurs mobilisés à chaque mouvement. En bref, le discours neurophysiologique dévoile un ensemble de contraintes absentes du formalisme cinématique. Sortant de cette mise en correspondance physico-physiologique, un nouveau point de vue a été proposé, duquel les mouvements d’orientation oculaire consistent moins à réduire des écarts géométriques ou cinématiques qu’à restaurer des équilibres opposant des populations de neurones dont les activités engendrent des tendances motrices mutuellement antagonistes. L’écueil de ce nouveau cadre est qu'il produit une impasse épistémologique dans le domaine des neurosciences cognitives. En effet, le recours à l’enregistrement des mouvements oculaires pour sonder divers processus relevant de la cognition (géométrique, arithmétique ou autre), normale ou pathologique, devient caduque.