Cours 1

Question 1

Définis les neurosciences cognitives

Answer 1

Comprendre comment le substrat biologique de la cognition fonctionne. Donc quels sont les mécanismes neuronaux qui mènent aux phénomènes cognitifs

Question 2

Qu’est-ce que la cognition?

Answer 2

Capacité mentale à connaître/comprendre le monde qui nous entoure.

Question 3

Quel(s) outil(s) possédons-nous pour connaître et comprendre le monde qui nous entoure (cognition) ?

Answer 3

Nos sens
Nos pensées (raisonnements, logique, inférences…)
Nos expériences passées (apprentissage)

Question 4

Quelle est l’unité de base de la connaissance selon les sciences cognitives ?

Answer 4

L’information et la façon dont elle est traitée et interprétée par le cerveau.

Question 5

Le cadre conceptuel des neuroscienes cognitives

Answer 5

Ensemble de concepts et leurs relations qui nous permettront de comprendre nos observations

Question 6

Les fonctions cognitives influencent-elles le traitement ascendant ou descendant ?

Answer 6

Les deux.

Question 7

Décris le traitement ascendant.

Answer 7

Entrées sensorielles –> Nouvelles données et erreurs de prédiction

Question 8

Décris le traitement descendant

Answer 8

Pensées et expériences passées –> prédictions et modulations

Question 9

Quel est l’impact de l’attention dans le traitement des visages ?

Answer 9

Attention volontaire –> amplification du signal

Question 10

Quel est l’impact de l’attention volontaire dans l’étude qui compare les signaux pour des visages VS des maisons ?

Answer 10

Attention volontaire –> modulation du signal. N170.
Le signal de la présentation des visages est amplifié par rapport au signal de la présentation de maisons. (MODULATION DU SIGNAL)
Dans la condition sans attention volontaire, il n’y a pas de modulation entre les 2 signaux.

Question 11

Quel système est lié au phénomène de renforcement?

Answer 11

Le système dopaminergique

Question 12

Pourquoi la prédiction est-elle un traitement descendant?

Answer 12

Parce que la prédiction résulte de nos connaissances antérieures et de l’apprentissage.

Question 13

L’activité de quels neurones devrait-on mesurer pour étudier le signal d’erreur de prédiction ?

Answer 13

Les neurones du système dopaminergique.

Question 14

Qu’est-ce qui se passe au niveau de l’activité neuronale enregistrée après qu’il y ait eu prédiction (signal descendant)?

Answer 14

Après présentation d’un stimulus conditionné (qui entraîne prédiction)…
S’il y a récompense –> aucun changement dans l’activité
S’il n’y a PAS récompense –> diminution de l’activité. = ERREUR DE PRÉDICTION (traitement ascendant)

Question 15

Quelle est la contribution d’Hippocrates?

Answer 15

Premier à concevoir le cerveau comme étant le siège de la pensée, et non le coeur.

Question 16

Explique la vision de Descartes.

Answer 16

Vision mécanistique pour comprendre certains états mentaux.
Mais un automate est fini, alors que l’esprit humain est infini (peut produire de la nouveauté).
Donc :
Dualisme corps-esprit : sépare le corps et l’esprit en 2 substances différentes qui interagissent au niveau de la glande pinéale.

Question 17

Qu’est-ce qu’une explication mécanistique ?

Answer 17

Explication mécanistique : expliquer selon des éléments identifiables qui sont organisés d’une certaine façon et vont avoir des interactions causales donnant lieu à l’émergence de phénomènes. Plusieurs variables régies par relations de cause à effet.

Question 18

Explique l’approche de De La Mettrie.

Answer 18

Rejette le dualisme de Descartes.
Philosophie mécanistique de l’humain et de la cause de ses comportements.
L’humain ne serait qu’une seule substance (le corps humain), qui expliquerait l’esprit humain. Pas d’esprit ou d’âme distincte, tout ne serait qu’une substance sous différentes formes.

Question 19

Qui a développé la phrénologie ? Qu’est-ce que c’est ?

Answer 19

Franz Joseph Gall.
Phrénologie : approche localisationniste des habiletés mentales.
Chaque fonction mentale aurait une localisation sur le cortex.
Lien direct entre le niveau de compétence et d’utilisation de la faculté mentale, et la taille de la partie du crâne et du cortex y étant associés. (–> plasticité cérébrale)

Question 20

Qu’est-ce qui définit le tournant cognitiviste de la psychologie ?

Answer 20

Le tournant cognitiviste résulte de la reconnaissance qu’il y a traitement d’information dans l’esprit humain

Question 21

Décris les théories de Chomsky.

Answer 21

Théorie de la grammaire universelle et de l’apprentissage du langage :
Langage = capacité innée. Prédispositions au traitement du langage.
Remet en question le béhaviorisme –> car l’influence de l’environnement est insuffisante pour expliquer la complexité du niveau de langage des enfants –> argument pauvreté du stimulus

Question 22

Sur quoi portaient les travaux de Georges Miller ?

Answer 22

Georges Miller :
Les limites de la mémoire de travail
L’organisation de l’information

Question 23

Quelle idée est soutenue lors de la Darmouth conference ?

Answer 23

Chaque aspect de l’apprentissage et de l’intelligence peut être décrit avec une telle précision que ça pourrait être simulé par une machine.
–> Émergence de l’intelligence artificielle

Question 24

Explique les travaux de Brenda Milner et ce qu’on peut en conclure.

Answer 24

HM (épileptique) : ablation bilatérale des hippocampes (temporal) –> déficit de mémoire antérograde (aucune consolidation en MLT de nouveaux souvenirs)

Question 25

Explique les travaux de Gazzaniga et ce qu’on peut en conclure.

Answer 25

Ablation du corps calleux –> certaines infos ne peuvent plus être traitées.
–> Idée de consciences multiples (sa conclusion à lui)
–> = évidences neurobiologiques comme quoi il y a TRAITEMENT DE L’INFORMATION. Preuve empirique.

Question 26

Explique la théorie de Claude Shannon et ce à quoi elle se rapporte.

Answer 26

(Le cerveau comme système de traitement de l’information)
Théorie de l’information et de la communication :
Information est la réduction de l’incertitude suite à la communication.
Information = incertitude avant transmission du message – incertitude après transmission du message
Émetteur —> signal –> receveur

Question 27

Explique la machine de Turing et ses 4 composantes.

Answer 27

Machine de Turing : abstraction mathématique qui décrit une machine physique capable de réaliser n’importe quel algorithme.
1. Ruban infini qui contient un alphabet de taille finie
2. Tête de lecture qui se déplace, lit les symboles, les efface et en écrit de nouveaux
3. Table d’instructions qui guident la tête de lecture. = l’algorithme
4. Registre d’état qui tient en mémoire l’état actuel

Question 28

Donne une évidence que l’activité neuronale dans le traitement des visages pourrait être similaire à un algorithme.

Answer 28

Certains algorithmes (modèles computationnels) de reconnaissance de visage reflètent ce que fait l’activité neuronale des singes lors de tâches de reconnaissance des visages.

Question 29

Explique les 3 niveaux d’analyse selon David Marr.

Answer 29

1) Niveau computationnel : description et spécification du problème de façon générique
2) Niveau algorithmique : ensemble de règles et de calculs qui permettent de résoudre le problème.
3) Niveau d’implémentation : isomorphisme entre l’algorithme et la réalisation physique.
Explication mécanistique/causale de la cognition
Exemple : l’enjeu de la métacognition dans la mémoire –> Évaluer l’incertitude de sa propre mémoire (computationnel) via théorème de Bayes (algorithme), qui peut être séparé en différentes composantes, chacune associée à des représentations/activités cérébrales (implémentation).

Question 30

Qui est le représentant de la théorie computationnelle ?

Answer 30

David Marr

Question 31

Explique le théorème de Bayes et la métacognition.

Answer 31

Théorème de Bayes : façon de produire inférences statistiques en fonction d’informations qu’on a déjà, puis de nouvelles informations.
Permet au cerveau d’évaluer sa propre incertitude (métacognition)

Question 32

Quels sont les 2 concepts centraux des neurosciences cognitives ? Définis-les.

Answer 32

Représentation et modularité.

Question 33

Quels sont 2 avantages des représentations neuronales distribuées ?

Answer 33

1. Différentes possibilités de combinaisons –> + grande quantité de représentations possibles
2. Permet encodage continu de l’information (VS encodage binaire). Exemple : les cônes S, M et L qui, dépendamment du niveau d’activation de chacun, donnent lieu à un continuum de couleurs.

Question 34

Explique la sélectivité mixte (dans les représentations neuronales distribuées)

Answer 34

Sélectivité mixte/sélectivité neuronale : un neurone peut contribuer à encoder plusieurs représentations/concepts différente.

Question 35

La phrénologie est-elle encore pertinente aujourd’hui ?

Answer 35

Oui, mais on parle plutôt de modularité maintenant.

Question 36

Qu’est-ce qu’un module ?

Answer 36

Module : petit système de traitement de l’information. Entrée, transformation et sortie d’information. Module applique un algorithme simple à l’information entrante

Question 37

Quelles sont les caractéristiques des modules ?

Answer 37

1. Spécifiques à un domaine de de traitement de l’information (fonction spécialisée) –> traitement simple et rapide
2. Traitement est automatique
3. L’information est encapsulée (peu d’accès à “l’algorithme” et peut pas les modifier volontairement.) Exemple : illusion de contraste qui fait percevoir 2 couleurs comme étant différentes. On peut pas modifier cette perception même si on sait que les couleurs sont pareilles.
4. Traitement en parallèle de l’information
5. Organisation ontogénétique/phylogénétique. Régularité dans le développement.

Question 38

Nomme les 4 évidences neuroscientifiques en faveur de la modularité.

Answer 38

1. Phineas Cage. Lésion lobes frontaux –> problèmes d’impulsivité
2. Aire de Broca (langage)
3. Traitement des visages. Lésion du gyrus fusiforme –> prosopagnosie.
4. Détecteurs de bars (colonnes corticales). Modules spécialisés dans l a détection d’orientation spatiale.

Question 39

Le cerveau est un système de ______ qui comprend l’implémentation d’______ qui opèrent sur des _______. L’architecture du cerveau comprend un certain niveau de ______.

Answer 39

Le cerveau est un système de traitement d’information qui comprend l’implémentation d’algorithmes qui opèrent sur des représentations neuronales. L’architecture du cerveau comprend un certain niveau de modularité.

Question 40

Qu’est-ce que la rétro-ingénérie ?

Answer 40

Rétro-ingénérie : essayer de déconstruire le fonctionnement interne d’un objet, pour voir quelles tâches et fonctions lui permettent d’accomplir ses tâches

Question 41

Est-ce qu’on peut utiliser les outils de la neuroscience cognitive pour déconstruire, comprendre un microprocesseur?

Answer 41

Non.
Donc c’est encore plus dur de comprendre le cerveau.

Question 42

Quels facteurs déterminent l’outil de neuroimagerie utilisé?

Answer 42

La nature du signal détermine la résolution spatiale et temporelle nécessaires :
Activité des neurones (EEG) : rés. temp. +++, rés. spat. - Couplage neurovasculaire (IRMf) : rés. spat. ++
Métabolisme cellulaire : rés spat +++
$$$
L’expertise (exempel : électrophysiologie)
L’accuracy, la portabilité, etc.

Question 43

En plus des travaux de Gazzaniga, donne une autre preuve qu’il y a transfert hémisphérique de l’information.

Answer 43

Traitement d’un stimulus visuel dans un hemichamp entraîne une réponse d’abord dans l’hémisphère controlatéral, puis ensuite dans l’hémisphère ipsilateral. S’il n’y avait pas de transfert inter hémisphérique, la réponse serait survenue en même temps des deux côtés.