19. Contrôle cognitif partie 2 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que le foraging ?

A

comment chercher de la nourriture

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2
Q

Que dit le théorème de la valeur marginale (Charnov) ?

A

Animaux exploitent leur environement jusqu’à ce que le taux de
récompense qu’ils recoivent passe en dessous du taux moyen connu pour tous les environements visités jusqu’a maintenant

L’animal a une certaine attente par rapport à un taux moyen de réussite de trouver de la nourriture, et quand ce taux moyen est atteint, il se décide à changer de territoire.

Vrai pour les humains, les singes et les vers de terre…

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3
Q

Quelles sont les bases neuronales de ‘foraging’? Quelle est la
valeur prise en compte pour la décision de partir vers un choix de
valeur inconnue?

A

Une expérience qui montre qu’il existe un seuil de départ dans le
ACC (Anterior Cingulate Cortex – Cortex Anterieur Cingulé)

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4
Q

Expérience :
On a appris au singe que si il fait une saccade vers le point bleu, il reçoit une récompense (jus de fruit).
Le singe arrive à l’expérience en ayant soif -> motivation
Il a le choix d’aller vers un environnement où il sait qu’il aura de la nourriture, et sur l’autre choix, il y va pas de la nourriture.
Le jus diminue d’une quantité à chaque essai. Donc au bout d’un moment il vaut mieux partir, et se permettre un temps oÙ il y a rien du tout pour retrouver des essais où il y a une quantité plus forte.

Stay/Rester condition – le délai est plus court entre chaque récompense, mais la
valeur de la récompense diminue au cours du temps (comme quand on ceuille
les fruits d’un arbre…) -> saccade vers le carre bleu
Leave/Partir condition – aucune récompense sur cet essai puis apres un délai
variable, possibilité de plus grandes récompense (un nouvel arbre plein de
fruits) -> saccade vers le rectangle gris

Résultats ?

A

L’animal a choisi le carré bleu plusieurs de suite et d’un coup il a choisi le carré gris.
On regarde à quel temps l’animal est parti.

On prend les temps de départ de l’animal, temps entre le choix de 2 carrés gris, et on sépare en 4 quartiles.

Les cellules déchargent à la même intensité.
Avant ces neurones ne déchargeait pas autant.

On a l’impression que de le AAC les neurones s’intéressent à changer de stratégies et ça semble être conditionné par rapport à un seuil.

À la base ces neurones ont une activité de 1 et quand ça double l’animal prend la décision de choisir le carré gris et de partir

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5
Q

Chez le singe et l’humain, quoi s’active pour initier l’exploration dans une foraging tasks ?

A

ACC

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6
Q

Et si la tâche demande de décider entre 2 valeurs calculables ?

A

activation du VMPFC/OFC si la tâche demande de décider entre 2 valeurs calculables (example des snacks) -> VMPCF/OFC représente les valeurs

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7
Q

Qu’est-ce que le dilemne du choix ?

A

Pour la même valeur, pas le même ressenti en fonction des autres choix possibles

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8
Q

Expérience :
Design experimental
Avant la session de IRMf – juger de la valeur de chaque objet.
Pendant IRMf
- Deux ‘bons’ choix (high value)
- Deux ‘mauvais’ choix (low value)
- Un ‘bon’ et un ‘mauvais’ choix
Pour chaque essai, choisir puis juger désirabilité/état émotionel positif et
état d’anxiété pendant le choix
Après IRMf tire au sort un des choix – relevance du choix IRMf

Résultats ?

A

Plus de désir qd y’a 2 bons choix que 2 choix un peu bateau.
Mais les gens sont plus anxieux quand y’a 2 bons choix.

Dans le OFC il y a un codage de la valeur des objets.
Lorsqu’il y a de l’anxiété dans le choix, on voit une activation du ACC qui semble être de plus en plus actif au fur et à mesure que l’anxiété grandit.

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9
Q

Pour quels récompenses il y a bcp plus de structures anciennes sous-corticales qui codent ?

A

Récompenses primaires (nourriture, sexe, soif)

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10
Q

Quels sont les 2 centres sous-corticaux pour la dopamine ?

A

– Substantia Nigra (SN)
– Ventral Tegmental Area (VTA) dans le mésencephale

Neurones dans ces nuclei sont DOPAMINERGIQUES – leur terminaisons
nerveuses produisent et relachent de la dopamine dans l’espace synaptique

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11
Q

Expérience de Olds et Milner (1954), implant dans l’hypothalamus, résultats ?

A

pour certains animaux dans le “centre du plaisir”, hypothalamus lateral relié au systeme dopaminergique (VTA)

Certains animaux préféraient se stimuler plutôt que de survivre (aller manger, avoir des relations sociales ou s’occuper de leurs petits)

MAIS
• La relache de la dopamine en soi ne procure pas de sensation de
plaisir
• Pour la même valeur de récompense, neurones dopaminergiques
déchargent moins si cette recompense est attendue plutot que
inattendue

-> Donc va pas trop bien avec la notion de plaisir.

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12
Q

Expérience :
Singes entrainés à associer une lumière (CS) avec l’obtention de jus de fruit (US)
– entraine une réponse conditionée (CR) à la lumière
Enregistrement dans le Ventral Tegmental Area (VTA)

Résultats ?

A
  • Pas de lumière
    DA activity max pour recompense (US
    Si pas de prédictions, donc on présente juste du jus de fruit, l’animal de s’attend pas à un jus de fruite, il y a un relâchement de dopamine.
  • Lumière (CS)
    DA activity max juste apres CS
    Pas de réponse visible a US -> prédiction correcte
    Si on apprend le lien entre la lumière et le jus de fruit, toute la décharge dopaminergique se fait après la lumière mais aucune décharge quand ils reçoivent le jus.
- Lumière (CS)
DA activity max juste apres CS
Si pas de US, inhibition des Neurones DA
-> mismatch entre prédiction et réalité
Les neurones déchargent au niveau de la prédiction. Si la prédiction n'est pas maintenue, il y a un codage soit positif soit négatif de la valence du décalage.
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13
Q

Qu’est-ce que la Reward Prediction Error ou RPE ?

A

RPE = Récompense Obtenue - Récompense Attendue
– RPE positive -> va augmenter la décharge au CS dans les prochains essais
– RPE negative -> va diminuer la décharge au CS dans les prochains essais

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14
Q

Pour utiliser un signal de PE “prediction error” – neurones DA doivent faire quoi ?

A

neurones DA doivent
recevoir information sur la récompense attendue et moduler la récompense
obtenue par rapport à celle attendue
ROLE DU SYSTEME GABAergique dans cette modulation

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15
Q

Expérience :
Odeurs associées à une récompense:
Récompense pour Odeur A – 10% du temps
Récompense pour Odeur B – 90% du temps

Résultats ?

A
Même récompense obtenue (jus) mais
différentes valeurs pour A et B 
Odeur B est plus prévisible donc plus 
petite RPE au moment de la récompense
obtenue (jus)
Note - au moment de la perception - plus 
grande décharge sous Odeur B pour 
signaler la plus grande valeur attendue
que sous Odeur A (sous control 
GABAergic aussi) 

Quand c’est très probable, il y a une décharge tôt au moment de l’odeur.
Pour l’odeur A, il y a plus de décharge lors de la récompense car ce n’était pas prévu.

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16
Q

On a mis soit un inhibiteur de ces neurones dans la VTA, soit non. Résultats dans le neurone GABA ?

A

Le neurone GABA, quand on met un inhibiteur GABA, la réponse de ces neurones diminuent, et dès que j’arrête, la réponse réaugmente.
-> contrôle pour s’assurer qu’on mesure bien la relâche des neurones GABA et qu’on peut augmenter ou diminuer leur décharge avec cette technique.

17
Q

Ils refont l’expérience du début, sur un neurone dopaminergique.
Qd on inhibe les neurones GABA. Que voit-on ?

A

Qd on inhibe les neurones GABA, la récompense est augmentée : trace en jaune plus haute. Plus grande décharge pdt la récompense.

Pour que passer du grand pic rouge au petit pic bleu, en fait c’est l’action des neurones GABA, et quand on empêche les neurones GABA de décharger, il y a une augmentation de la décharge au moment de la récompense.

Donc les neurones GABA donnent l’info si il y a une prédiction de récompense ou pas.

18
Q

Quand la probabilité de récompense pour le

CS augmente, les neurones DA font quoi ?

A

pense pour le
CS augmente, les neurones DA déchargent de
+ en + au stimulus (CS) et de moins en moins
à la récompense (US)
Note – différents animaux testés avec
différents niveaux d’association entre le
stimulus/CS et la récompense/US
RPE calculée à chaque essai – et change le
niveau de décharge des neurones DA à l’essai
d’après. Résultats montrés en moyenne

19
Q

Au cours du temps (même singe, même tache), activité signalant l’attente
d’une récompense va faire quoi ?

A

disparaitre de même que son obtention (valeur

apprise/attendue et obtenue en regime stable)

20
Q

Les neurones DA-VTA codent pour quoi ?

A

Les neurones DA-VTA codent pour l’attente d’une récompense, et
si un mismatch entre attente et obtention

21
Q

Quels neurones sont actifs quand le choix est défavorable ?

A

Les neurones dans une structure du thalamus dorsal, l’habenula

22
Q

Expérience de loterie chez l’humain :
Sujets allongés, ils regardent un écran.
Loterie, et on leur dit que dans la loterie, il n’y aura ni gain ni perte pour la A
Pour la B, ils savent qu’ils peuvent soit gagner, soit rien perdre rien gagner
Pour la C soit perdre soit rien. Et C soit perte soit gain.

On demande pas de choisir la loterie. Il a pas le contrôle. Mais au fur et à mesure qu’il observe les relations entre une image et une loterie, il y a un apprentissage par association de ces relations.

Résultats ?

A

Si gain, activation dans le striatum

Si perte, activation dans l’habenula.

23
Q

Quelle est l’alternative à l’hypothèse selon laquelle les neurones
dopaminergiques via PE sont à la source de l’apprentissage ?

A

Décharge dopaminergique est le resultat de l’apprentissage (pas la
cause) et signal l’importance de l’évenement/stimulus appris
– Souris qui ne peuvent pas synthésiser de la DA sont capables d’apprendre
– Souris génétiquement modifiées pour synthetiser plus de DA n’apprenent pas plus vite
– Quand on execute une action, la recompense qu’elle peut générer a troiscomposants: ‘wanting, learning and liking’. Neurones DA signalent le ‘wanting’ – cad la desirabilité de l’objet et donc leur importance pour
l’animal

24
Q

Qu’est-ce que le liking ?

A

Liking : j’aime qqch mais ça veut pas dire que je veux l’avoir tout de suite

25
Q

Qu’est-ce que le wanting?

A

Liking : j’aime qqch mais ça veut pas dire que je veux l’avoir tout de suite

26
Q

Quelles sont le deux populations de neurones DA si on regarde leur réponse à la
récompense attendue (et non obtenue) ?

A
  • Learning Signal - DA ou la réponse augmente avec la réponse
    attendue et diminue avec une punition attendue
  • Wanting Signal : réponse qui indique la valence/importance
    du stimulus en temps que ‘wanting’

Il y a des neurones dopaminergiques qui vont avoir une augmentation ou une diminution de décharge selon si c’est une récompense ou une punition.
Aversive airpuff : qqch de désagréable.
Il y a d’autres neurones à dopamine qui codent juste pour la relation de récompense ou punition, quelle que soit la valence, donc plus relié au wanting donc à l’attente de l’animal.

27
Q

issociation entre ‘wanting’ and ‘liking’: Patients en dépendance à la cocaine chez
qui on diminue le niveau de DA. Que voit-on chez eux ?

A

Juge les indices reliés à la drogue comme ayant
moins de valeur que dans leur état normal (wanting est diminué), mais évalue
l’action de la drogue elle même comme tout aussi plaisante que quand leur état
normal (liking reste le meme)

->Pas de diminution du plaisir donc la dopamine n’est pas forcément relié au plaisir de faire l’expérience de qqch mais plutôt au comportement motivé à approcher des objets qui donnent des récompense ou éviter des objets qui sont des punitions.

28
Q

Que font les neurones dopaminergiques ?

A

Certains neurones dopaminergiques via PE sont à la source de
l’apprentissage

D’autres semblent plus à même de coder pour le “wanting” ou le
control de comportement d’approche

29
Q

Quel est le lien entre le systeme dopaminergique et le control
moteur?

A

Pendant le contrôle moteur il y a un drive dopaminergique directe pour s’il y a une décharge de dopamine il va y avoir à la fois une augmentation du passway direct et inhibition du passway indirect pour que le thalamus soit moins inhibé et cortex plus à même de s’activer.

Système qui permet d’apprendre à faciliter les actions dans le futur.
Wanting : qqch qui a de la valeur vers lequel le comportement doit s’orienter

Inhibition of Gpi/SNr (Globus Pallidus Interne/Subthalamic nucleus)
Disinhibition du drive thalamique sur le cortex
Facilite la même action dans le futur

Diminution de dopamine dans la substance noire on a l’effet contraire.
Effet d’augmentation de l’inhibition du thalamus qui va réduire l’excitabilité du cortex et réduit le chance de ce comportement dans le futur.

Apprendre s’il faut approcher un objet vs apprendre à éviter un comportement.

Le centre du plaisir donc de la valeur hédonique ne semble pas être le circuit dopaminergique.

30
Q

En quoi le cortex préfrontal agit comme un filtre ?

A

un filtre par rapport à quelle information il faut entretenir et dans lequel contexte mettre la décision et intégrer le contexte et la valeur de la décision pour faire une action

31
Q

Qu’est-ce que le Filtre Dynamic?

A

Le but est d’éliciter les hypothèses les plus
vraissemblables et de sélectioner
l’information la plus appropriée étant donne
la tâche:
– Attention modifie la salience/pertinence de
l’information perceptuelle
– Mémoire de travail modifie la salience/pertinence
de l’information en mémoire

L’attention modifie la saillance et la pertinance.
Le cortex préfrontal modifie la saillance et la pertinance de l’info en mémoire.

32
Q

Que fait le cortex prefrontal pour le filtre dynamic ?

A

Sélectionner information pour la tâche -> inhibition de

l’information non pertinente

33
Q

Comment est l’effet Stroop chez les patients frontaux ?

A

L’effet Stroop est encore plus marqué chez les patients
frontaux comme si ils ne pouvaient pas supprimer la competition venant de l’acces automatique au lexique (note – cet effet n’apparaitrait pas chez les illétrés!)

Qd on leur demander de nommer la couleur de l’encre, pour les essai sans conflits ils sont capables de le faire mais s’il y a un conflit ils vont avoir du mal à le régler.

34
Q

Tâche de verb generation :
On demande au participant de générer le plus de verbe possible pour un objet.
Il y a des objets qui donnent lieu à des tâches précises, comme le ciseau ou le cerf-volant.
Mais il y a des objet qui ont plus de choix possible comme la roue et la corde.

C’est une tâche plus ou moins difficile en fonction de si on présente des images où il faut filtrer car il faut donner qu’une réponse.

Résultats ?

A

Région activée par le contraste des conditions:
high selection&raquo_space; low selection

On contraste faire la tâche avec un objet avec bcp de candidats et un objet facile.
Activation dans le DLPFC qui est relié au gradient antérieur postérieur et au milieu de DLFC il y a une contextualisation de l’info et prise de décision.

les patients frontaux, on regarde que la lésion principal est dans le DLPFC. Il permet un filtre de l’info qu’il faut coder pour la décision.

35
Q

Expérience :
Tâche de génération – Présente la même liste de mots 2 fois
Condition 1 – ‘Verb generation’ avec la même liste de noms 2 fois
Condition 2 – ‘Verb generation’ puis génération d’une couleur (ex. Pneu -> noir)
sur la même liste de noms

Résultats ?

A

Dissociation Prefrontal/Temporal
Cortex Prefontal – Activation augmente au bloc 2 quand les consignes changent
par rapport à rester les mêmes (condition 2 > condition 1) -> selection de
candidats
Cortex Temporal – Activation décroit au bloc 2 que les consignes changent ou non
(condition 1 = condition 2)
-> accès à la mémoire semantique

le cortex préfrontal, au 2e bloc, quand les consignes changent, on voit qu’il y a plus d’activation que quand les consignes ont pas changer -> idée de sélection

Poral, quelque soit les consignes, l’activité diminue au 2e bloc -> accès au lexique et à la sémanthique

Cette étude montre la différence entre sélection et activation automatique du concept auquel correspond une image ou un mot

36
Q

Qu’est-ce que le paradigme du task switching ?

A
TACHE –
depend de la cue/indice
Number: dire le chiffre
Letter: dire la lettre
Switch tous les 2 essais
Temps de reaction plus long pour les 
essais switch que les essais no-switch
37
Q

Tâche de switching, mais 2 conditions :
Word cue –
pas de demande mnésique, l’indice est transparent par rapport a la tâche : Ici l’indice est présent, pas besoin de demande mnésique.

Color cue –
Red -> chiffre ; vert -> lettre demande mnésique, association entre l’indice et la tâche est arbitraire. on apprend au sujet de façon déclarative qu’avec le fond rouge il faut donner le chiffre et avec le fond vert la lettre

Résultats ?

A

Patients Prefrontaux sont ralentis de manière disproportionnée pour les
essais switch dans la condition color-cue, quand l’indice est arbitraire et donc les demandes en mémoire de travail hautes

Pour les patients frontaux, ils arrivent à faire la tâche quand c’est écrit, et pas vrm différent que les contrôles.

Mais quand y’a une demande mnésique, problème des participants frontaux.
Ils sont ralentis quand l’indice est arbitraire et demande des ressources de MDT relativement haut (pas de lien naturel entre l’indice et leurs connaissances d’avant).

38
Q

Tâches – Un example de ‘dual task’
Visuo-manual tâche – appuyer sur bouton 1 si forme A et
bouton 2 si forme B
Auditive-vocale tâche – Associer la réponse verbale ‘Tay’ au son
A et ‘Koo’ au son B

Que voit-on avec un entraînement à faire les 2 tâches en même temps ?

A

amélioration de la performance sur cette forme
de multi-tache (plus petit ‘dual task cost’ RT avec entraînement
–cad différence entre RT quand on fait les 2 tâches en même
temps vs RT pour chaque tâche en isolation)

Connectivité entre le cortex prefrontal et les autres parties du Cortex:
Pour la tâche Visuo-motrice – Cx visuel et moteur
Pour la tâche Auditive-vocale – Cx auditif et temporal

Avant et après l’entraînement, tjrs une forte connectivité des structures qui contribuent à la tâche visuo-manuelle : cortex visuel, moteur et frontal.
Et aussi entre aduio et vocal
Suggère qu’il y a pas énormément de changement de connectivité entre avant et après l’entraînement.