Cours #1

Question 1

Pourquoi on devrait s’intéresser à la perception

Answer 1

1) Comprendre la perception et, surtout, les désordres de la perception (p. ex. prosopagnosie, “blindsight”, surdité, etc.) est la première étape vers des prothèses perceptuelles

2) Permet d’étudier la difficulté des tâches perceptuelles et, par suite, de construire de meilleures interfaces
homme-machine (ergonomie cognitive).

** Attention particulirèement . Importane de comprendre pr dev mode de fctionnement direct. Impo que signaux qun recoit (ex lumiere rouge) soit bien communiquée et signaux sur cette lumière là.

3) La perception (visuelle en particulier) est une
sous-discipline des sciences cognitives, l’approche la plus en vogue aujourd’hui en psychologie. Par surcroît, c’est la sous-discipline des sciences cognitives la plus complète.

**
Neuroscience pcq on combine

Au niveau de la vision, NCS (neuroscience cognitive) = discipline la plus complète. Infos claires et détaillées.

Question 2

C’est quoi la prosopagnosie ? (et pas de lien), mais pk important de comprendre la perception pour différents phénomènes ?

Answer 2

Prosopagnosie : des indivs ont de la diff à reconnaitre les visages. Vont utiliser undices de voix, tenue vestimentaire, etc… Incap de reconnaitre. Parfois mm pas cap de reconnaitre leurs propres kids.

Pourquoi important de comprendre perception et ces phen = premiere etape vers elaboratoire de protheses pr gens qui ont desrdre de regagner une qualité de vie.

Ex : retrouver certains aspects de audition / vision avc aide de protheses.

Implants fctonnent pcq on connait mecanismes de fctionnement…

Question 3

Rétine artificielle

Answer 3

Chip sur la retine, permettent de stimuler, se rend au cortex visuel avc paire de lunette qui va aller stimuler retine pr redonner qualité de la vision à pers qui ont T

Question 4

Optogenic therapy

Answer 4

Patient qui avec cette therapie a pu retrouver conforrt visuel.

Lunettes détectaient des changements de luminosité et stim par des impulsions lumineuses ellules de retine qui permet transm info à reine. Cap identifier..

Patient avec une retine pigmentaire, stimulation optogenetique (impulsions lumineuses et vecteur viral adéno-associé). Le patient peut détecter les objets et les toucher.

Question 5

Exemple de bons design : le cercle avec le nombre et le bateau noir et blanc

** definition de fantasie et hyperfantasie
* exemple de synesthesie

Answer 5

CERCLE —>
Daltonien vont voir 21. Parce qu’ils ont perception de la lumière différetne.

Exemple la fantasie : indivs qui rapportnt ne pas être cap de se former des images mentales. Gens pas cap de voir le ballon avec les lignes noires…

Collègue qui dit rêver en concept.

Hyperphantasie : clareté de image mentale au dessus de la moyenne.

Voir cest quoi qui peut faire la difference entre ces grp. Gens aussi avec imagerie mentale moyenne pr voir cmt tt ça est départagé,

BATEAU —>
Bateau flotte navale.

Technique “dasal paint”

Avoir lignes sucessives blanches et noire rend tof de bombarder pr coller, pcq peinture rend + tof de detecter direction de mouv de bateau. On joue pr utilité pratique et éviter de se faire couler.

La synesthésie peut connecter n’importe quels sens. Par exemple une personne peut : Sentir (odeur) un triangle. Goûter le mot “pizza”

Ex synesthesie aussi: moi j’entends la musique en couleur…

Question 6

Définition de sensation et perception (aussi dualisme et matérialisme)

Answer 6

Sensation: L’habileté de détecter un stimulus, et aussi, de transformer cette détection en une expérience personnelle.

Perception: L’acte de donner un sens à la sensation détectée.

La sensation et la perception sont au coeur de notre vie mentale.

Sans eux, comment organisons nous notre connaissance du monde qui nous entoure?

**
Sensation : Utiliser sens pr detecter presence de stim Transformer cette detection en experience

Perception : Ex : mecanismes qui detectent presence de visgae, mais besoin emcanismes aditionnels pr reconnaitre visage, identité, sens

—> Sans les deux, pas evident de comprendre cmt on organiserai notre experience / connaissance du monde qui ns entoure.

!!! Dualisme : notre esprit se trouver à exterieur de corps humain

!!! Materialime : notre esprit cest notre cerveau. Cmt nos sens et cerveau combinés pr experience sub personnelle

Question 7

Qui étudie la perception ?

Answer 7

Ce sont typiquement les psychologues qui étudient la perception.

Mais aussi les biologistes, informaticiens, docteurs, neuro scientifiques, et plusieurs autres disciplines.

**
Avec AI, de + en + ingenieurs aussi qui s’interessent. Essayer de dev des modeles qui font des taches perceptuelles. Ex reconaissance des objets. Modeles entrainés sur million images, y’a descriptifs de quels categories sont presentes. Modeles cap de reconnaitre categ de nouvelle image quon presente au modele. Model cap de dire ah cest girafe, automobile, etc..

Y’a des devs de auto qui conduisent eux mm. Cap detecter choses ds envi sans faire erreurs. Savoir cmt ça fctionne pr translation vers domaine inginerie et AI

Ca remonte à vrm vrm longtemps, mm les philo / Artistote s’intéressaient à ça.

Question 8

L’étude de la perception est une poursuite scientifique et requiert quelles méthodes scientifiques ?

Answer 8

Seuils

Scaling

La théorie de la détection des signaux (Signal detection theory; SDT):

Neuroscience sensorielle:

Neuroimagerie:

Modèles computationnels:

Question 9

La théorie de la détection des signaux : c’est quoi ?

Answer 9

mesure de décisions difficiles.

Question 10

Neuroscience sensorielle cest quoi ?

Answer 10

: la biologie de la sensation et de la perception

Question 11

Neuroimagerie c’est quoi ?

Answer 11

une image du cerveau

Question 12

Modèles computationnels c’est quoi ?

Answer 12

: les maths et le calcul pour comprendre la perception.

Question 13

Gustav Fechner : a fait quoi ?

Answer 13

Inventeur de la “psychophysique” et est souvent considéré comme le fondateur de la psychologie expérimentale.

**
Exposé lui mm à la lumiere du soliel pcq veut study vision. Mené à perte de la vue

psychophysique La science qui définit les relations quantitatives entre les événements physiques et psychologiques (subjectifs).

Question 14

Fechner tente de faire quoi ?
+ c’est quoi la définition du concept qu’il a mit en place

Answer 14

Fechner tente de décrire le corps et l’âme avec un langage mathématique.

Psychophysique: une science qui définit les relations quantitatives entre les événements physiques et psychologiques (subjectifs).

**
Premier qui essaie d’amener lng maths, descriptif, pr comprendre phen de perception. Qd on commence à dev des modeles, on tombe ds monde de psychophysique.

Éven physique : (stim externe, ce qui se passe ds e monde, flahs lumiere)

Éven psychologique : Science qui se veut quantitative. Mettre des modeles mathematiqe derriere des fctions quon observe.

Question 15

La théorie de la détection du signal : c’est une théorie qui va faire quoi ? + exemple

Answer 15

U ne théorie psychophysique qui quantifie la réponse d’un observateur à la présentation d’un signal bruité.

Plusieurs problèmes du monde réel peuvent être conceptualisés par une recherche de signal à travers le bruit.

Exemple de la mammographie

**
Inventée vers 2e guerre monde.
Pr experience qui utile SDT, on presente des stimuls ds du bruit et on essaie de voir si on fait varier qté bruit ou variété cmt va changer 2 parametres :
1. Critère
2. Sensibilité

!!! Exemple de la mammographie
Neuro doit decider si presence de cancer ou pas ds image. On a signal potentiel et bruit. Decision impo doit être prise. Quelles structures vrm cancérigenes et lesquelles non ?

Besoin de decision vs quoi du signal et quoi du bruit. TDS peut bcp aider ici.

Question 16

La théorie de la détection du signal : Quatre situations de stimulus/réponse possible dans la théorie de la détection du signal :

Answer 16

Hit: stimulus est présent et l’observateur répond “Oui”

Miss: stimulus est présent et l’observateur répond “Non”

False alarm: stimulus n’est pas présent et l’observateur répond “Oui”

Correct rejection: stimulus n’est pas présent et l’observateur répond “Non”

**
Participant devant ordi et doit dire si stim vient de categ animée ou inanimée.

Animé : objets peuvent se dev eux mm, inaminé, ne peuvent pas se deplacer de propre…

Ex on demande ecq girafe presente ds essai. Girafe ds bruit, on doit dire ecq girafe ou non

On essaie de departaer avec TDS en se basant sur deux parametre

Question 17

La théorie de la détection du signal fait la distinction entre quoi et quoi ?

Answer 17

La théorie de la détection du signal fait la distinction entre l’habileté d’un observateur à percevoir un signal et leur propension à le rapporter. Ces deux concepts sont séparés:

Sensibilité

Critère

**
UN = ecq on detecte presence de qqchose, autre ecq ds situation X je baisse critère pr pas le manquer. Si j’attends pas appel impo, augmenter critere et rester + longtemps ds douche.

Question 18

La théorie de la détection du signal : définition de sensibilité. Dans un des graphiques, c’est quoi le d’ ?

Answer 18

une valeur qui définie la facilité avec laquelle un observateur peut faire la différence entre la présence ou l’absence d’un stimulus, ou la différence entre deux stimuli

d’ = Distance entre le pic des deux distribution. C’est ça le d’

Question 19

La théorie de la détection du signal : définition de critère ET EXEMPLE AVEC LES GRAPHIQUES

• le critère se trouve où sur le graphique
• les deux courbes sur le graphique représentent quoi ?
• sensibilité, ça ressemble à quoi sur le graphique
• c’est qu’il faut fixer le critère pour faire le moins d’erreurs ?
• si critère fixé + à gauche, quel type d’erreur on a plus ?
• si critère fixé + à droite, quel type d’erreur on a plus ?
• la sensibilité, mettons on dessine un graphique, ça aura l’air de quoi une haute, basse et moyenne ?

Answer 19

Un seuil interne défini par l’observateur.

• Si la réponse interne de l’observateur est supérieure au critère, l’observateur produit une réponse.
• Sous le critère, l’observateur produit une réponse différent

** (peut bouger d’une sit à l’autre)

Si signal excede ce seuil, va dire oui y’a presence de son jvais aller repondre. Si en dessous de crit, pas sortir de douche et continuer.

ALLER VOIR LES EXEMPLES AVEC LES GRAPHIQUES

1) Critère placé à la RENCONTRE des deux distributions

2) Rouge : bruit de douche seul
Bleu: sonnerie cell + bruit douche

3) Distance entre le pic des deux distribution.

4) centre, point de rencontre des deux distributions

5) fausses alarmes

6) miss
(et dans tous ces cas, le d’, sensitivité va rester le même)

Question 20

Neuroscience Sensorielle et Biologie de la Perception : quelle doctrine qui est liée ?

Answer 20

Doctrine l’énergie spécifique des nerfs:

Une doctrine proposée par Johannes Müller (1801–1858) qui dicte que la nature de d’une sensation dépend de quelles fibres sensorielles sont stimulées plutôt que comment les fibres sont stimulées.

**
Les fibres qui stim vont determiner nature de experience sensorielle.

Inverse = facon que fibres stim va dicter experience sensorielle. Johanne dit que PAS LA FACON, mais plutôt QUELLES FIBRES qui sont stim qui det nature de experience senso.

Question 21

Neuroscience Sensorielle et Biologie de la Perception : nerfs craniaux

Answer 21

Nerfs craniaux: 12 paires de nerfs (bilatéraux) (présents ds hemisphere gauche et droite)
qui originent du tronc cérébral et rejoignent les organes sensoriels et les muscles.

Question 22

Neuroscience Sensorielle et Biologie de la Perception : information sensorielle (nerfs) et muscles servant aux mouvements occulaires

Answer 22

Information sensorielle
Nerfs Olfactifs (I)
Nerfs Optiques (II)
Nerfs Auditifs (VIII)

Muscles servant aux mouvements oculaires
Oculomoteur (III)
Nerfs Trochleaires (IV)
Nerfs Abducteurs (VI)

Question 23

Neuroscience Sensorielle et Biologie de la Perception : nerfs dédiés à quoi + aires corticales + c’est quoi l’intégration sensorielle ALLER VOIR IMAGE SUR LE CORTEX ET LES DIFFERENTES FCTIONS

Answer 23

Tout comme différents nerfs sont dédiés aux sens et aux tâches motrices, certaines aires corticales sont aussi dédiées aux sens et aux tâches motrices.

Cependant, certaines aires du cerveau sont polysensorielles, et combinent l’information provenant de plusieurs sens.
** Faire de l’integration multimodale. Ex sillon temproral posterieur ??? : combiner info visuelle et auditive. On s’adresse à qqun : entendre son voix et levres qui bougent. On peut regarder expression

L’Intégration sensorielle (multisensory integration): Le processus de combiner différent signaux sensoriels
** (qui proviennent des diff sens).

Question 24

Neuroscience Sensorielle et la Biologie de la Perception : Santiago Ramón y Cajal a fait quoi ?

Answer 24

A créé des dessins de neurones et de structures neurales incroyablement détaillés

Découvre la synapse

Remporte le Prix Nobel de la médecine pour ses contributions

Question 25

Neuroscience Sensorielle et la Biologie de la Perception : def de synapse et NT

VOIR LE GRAPHIQUE DE SYNPASE, et comprendre c’est quoi arborisation terminale et vésicules synaptiques.

Answer 25

Synapse: La jonction inter-neurones qui permet le transfert d’information.

Neurotransmetteur: Une substance chimique utilisée dans la communication neuronale au niveau des synapses.

**
Les syn vont decharger pcq presence de signal et envoyer signal vers prochain neurone via synapse pr lier qui fait qu’on a experience sensorielle et perceptuelle.

**
Vésicules synaptiques (contiennent les NT et vont les relacher ds la synapse. Vont être intégrés ds espace post-syn au niv des recepteurs post-syn)

Arborisation terminale (axone, vrm vehicule qui va transmetter signal jusqua espace synaptique)

Question 26

Neuroscience Sensorielle et la Biologie de la Perception : Décharge neuronale - le potentiel d’action. PK IMPORTANT DE SAVOIR QUE C’EST UN PROC ÉLECTRO-CHIMIQUE

1) Les neurones déchargent en mode… le nb de PA/par seconde indique quoi ?
2) Chaque potentiel d’action débute où et se finit où 3) Implique quoi comme ions ?

4) des populations entières de neurones travaillent comment ?

Answer 26

Les Neurones déchargent en mode “tout-ou-rien” pour chaque potentiel d’action, et le nombre de PA par seconde indique le niveau d’excitation du neurone.

Chaque potentiel d’action débute près du corps cellulaire du neurone et se propage le long de l’axone vers la terminaison axonale.

Un processus Électrochimique impliquant des ions de Na+ (sodium) et de K+ (potassium) entrant et sortant du neurone.

Des populations entières de neurones travaillent en concert pour traiter l’information.
—–> Les neurones qui work en concent vont osciller OU PAS en mm frequence. Qd ocillent ensemble, work en concert. Pr afferent, + tof de det contribution si dechargent exac à mm frequence. Ds certaines sit, mieux de detecter qd pas mm frequence. (exemple musiciens et les partitions)

**
Le neurone va decharger hab à un certain rythme et parfois on appelle ça bruit interne. Qd even qui est pertinent pr neurone en particulier, commence à s’exciter à rythme + grand et ce niv d’excitation premet de dire que impliqué ds traitement de info. Décharge qui fait que transmission de signal d”un axone à autre

PK IMPO DE SAVOIR QUE PROC ELECTRO-CHIMIQUE
Pr comprendre pk certaines techniques de neuroim fctionnenent. Ex EEG permet de mesurer changements de polarité.

Pas juste des NT’ c’est vrm ELECTROCHIM et donne prop impo quon pt mesurer avec neuroimaginerie plus tard.

Neurones pr decharger implquent trans de NA et KA qui depol de membrane qui influence flux d’info ds espace neuronale à synaptique. Et c’est proc electrochimique. Polarit qui change permet info de véhiculer. ON peut beneficer de ce phen et mesurer avec technique de neuroimaginerie.

Question 27

Technologies modernes d’imagerie cérébrale : EEG ALLER VOIRE LE GRAPHIQUE AVEC IMAGE. Qceque ça représente ? (exemple de la N170). EXEMPLE AUSSI DE LA TOPOGRAPHIE

** On s’intéresse plus à quoi, vs quoi ?

Answer 27

Électroencéphalographie (EEG): Une technique qui mesure, avec des électrodes apposées sur le scalpe, l’activité électrique provenant de populations de neurones dans le cerveau.

**

ON s’intersse pas tant où origine traitement info, mais + cest quoi dynamique de traitement de info.
Avec des bonnets d’électrode de l’acti electr. Ces echanges vont être detectés par techique de EEG. Mesurer potentiels évoqués au niv de scapl et mieux comprendre proc au niveau du scapl. ON s’intersse pas tant où origine traitement info, mais + cest quoi dynamique de traitement de info.

Techniques qui permettent reconstruction de sources. Resolution spatiale de cette construction = niv de orange. Pas savoiroù precisement signal origine. MAIS on peut savoir exact quand ça se construit.

*** GRAPHIQUES / SCHEMA

X = temps
Y = les microvolts (changement electrique asso à stim en particulier).

Gen, identifier moment qui designe onset / présentation du stim en quetion. Qd on fait experience, impo de bien controler experience. Écrire un programme

Comme technique qui mesure à milsec pres le traitement de info vs stimulis, impo avoir contexte precis que qd on presente stim. S’assurer de mesurer avec precision reponse dynamique.

Façon classique de study = use technique de moyennage.
Calssiquement, ERP pr decour temporel de info.
Live, de + en + techniques d’apprentissage machine. Détecter info ds les essais indivs et decoder quelle info présentée ds essai particulier. Modeles cap apprendre micro-variation de essai à autre et predire pr essai subsequent ecq en train de regarder sitm où y’a visage ou pas. Qd labo de prof, + des techniques de decoding qui sont used.

Apprentissage machine et techniques stats on peut les appliquer aux techniques de neuroimagerie, et vient créer révolution qd on commence à les étudier.

Negatif en haut, positif en bas

Avoir diff essais pr mm categorie et créer ERP avec moyenne . Pas claire les composantes d’un essai à autre qui sont obtenus, pcq signal bruité. On mesure au niv du scap signal qui est à des cm du cerveau. Pièce aussi va avoir role. Ex les prises de courant vont venir influencer.

N1 : la N170 - reponse evoquée qd presentation de visages. Reponse préferentielle. Voltage plus grand qd on presente stim avc visage vs quand stim qui contient pas de visage.

***TOPOGRAPHIE
Chaque electrode placée endroit diff. Visualiser voltage à l’aide de carte topogaphique.

On peut suivre le décourt temporel qui suit présentation de stimulus en particluier. Voir le changement de voltage au dessus de certaines regions de cerveau. Pas pcq plus grand changement au niv occipital que ça veut dire que signal origine du niv occipital.

Topo permettent APPROXIM de det que signal a des chances d’originer, mais pas de conclusions fermes de où ça arrive. Ces infos qui vont permettre de faire la diff entre deux categ de stim, etc.

Question 28

Technologies modernes d’imagerie cérébrale : Potentiels évoqués

Answer 28

Potentiels évoqués (Event-related potential; ERP): Une mesure de l’activité électrique d’une sous population de neurones en réponse à un stimulus ou des stimuli particuliers (nécessite la moyenne de plusieurs essais EEG).

**
Mesure brute de activé electrique de sous-pop de neurone. Réponse moyenne. Ex on a representation de stim visieul et stim répété 20x. Moyenné la reponse de Eeg à travers 10 repetitions pr avoir ERP. Reponse moins bruité que essais individuels de présentation de stim en question.

Question 29

Technologies modernes d’imagerie cérébrale:
Magnétoencéphalographie (MEG):

+ LE CASQUE VA PERMETTRE QUOI ?

Answer 29

Une technique, similaire à l’EEG, qui mesure les changements d’activité magnétique de populations de neurones dans le cerveau

La MEG possède la même résolution temporelle que l’EEG, mais procure une meilleure résolution spatiale.
—- > (comme moins tendance à être brouillé, on a une precision spatiale mieux pr reconnaitre la source. Cap de det par rapport activ magnetique, l’endroit ds le cerveau où signal a pu être emis. Où la traitement a pu originer.

(precision temp de milisec pres)

**
Qd singal electrique, nec y’a champ magnetque. Magne cap detecter des changements de ce champ qui suivent les potentiels d’action.

Mesurer changements magnetiques au niv de cerveau. Force = on a la mm resolution tem

Ici, resolution de clementine

Machine qui coute vrm vrm cher. Doit être refroidi avec helium. Couts de maintenance importants.
Alors que EEG = pas tant cher. Un des deux = vrm abordable, l’autre + precis, mais vient avc des couts vrm importants et une organisation pr jamais manquer d’helium. Helium = resources manquante sur terre.

Problèmes aussi ds la logistique, trouver helium pr refroidir machines.

** CASQUE PERMET QUOI ?

Casque permet de mesurer changements magnetiques au niv du cerveau. Casque a une forme, taille, dimension et nos tetes ont dim diff, donc dep de notre forme de tete, Cerveau des kid bcp plus loin des capteurs… va venir moduler aussi precision du signal.

Comme grosse machine, a des avantages pcq resolution spatiale, mais inconv avec sources de bruit.

Question 30

Technologies modernes d’imagerie cérébrale:
Tomodensitométrie

Answer 30

Tomodensitométrie (Computerized tomography; CT ou CAT scan): Une technique d’imagerie qui utilise les rayons X pour générer des images par tranches de volume de matière.

(+ ds domaine clinique. Rarement used en neuroscience. Parce que rayon X et ça peut avoir effets sur santé à long terme.

Question 31

Technologies modernes d’imagerie cérébrale : Imagerie par Résonance Magnétique (IRM):

**pour quoi que ça peut être vraiment utile ? Et pour quoi que moins ?

Answer 31

Imagerie par Résonance Magnétique (IRM): Une technique d’imagerie qui utilise la réponse d’atomes à un puissant champ magnétique pour générer des images de l’anatomie (par exemple du cerveau).

+ grand est le champ magnetique, mieux cap de mesurer avc precision spatiale le signal qui provient du cervau. Permet de mieux mesurer origine des cerveaux / image de anatomie ancore + nette, pcq resolution spatiale plus grande

Les techniques d’imagerinerit auront 2TSLA (qté energie). Mtn mm machiens à 7-9 tesla. Machine avec plus grand champ magnetiuqe = 9,5.

À 7, on peut percevoir changement de champ magnetique. Parfois peut causer nausées qd on s’approche.

IRM = tube, on glisse patient. Si personne a closprophobie, cest rough.
Possible mm de tester pas claus jusqua ce quon les mette ds les tubes.

Used pr mesurer des structures ds le cerveau humain, on parle d’anatomie. Matiere blanche, grise, etc… Pas full bien tho pr comprendre reponse cebrale lors de stim. Utiliser pr IMRf pr ça.

Vrm utile pr detecter changements structurels dus à des accidents / tumeurs. Ici par ex on voit tumeur

Question 32

Technologies modernes d’imagerie cérébrale:
Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf): VOIR EXEMPLE PHOTO

Answer 32

Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf):

Une extension de l’IRM. Mesure les patrons localisés d’activité cérébrale. Lorsque une aire cérébrale est activée par une tâche, les neurones consomment un peu d’oxygène, ce qui amène une large augmentation du flux sanguin. Ceci mène à une réduction de la concentration de désoxyhémoglobine.

**
Permet d’identifier où ds le cerveau certaines sensatons peuvent emaner. Les nruones pr work on besoin oxyg, oxyg vehicul par sang. IMRN va mesurer changeement hemoglobine qui vont suivre.

Si neurone besoin apport sanguin, ça quon pt detecter avec IRMF pr dire que avec telle region, tel stimulus, on a eu augmentaiton. Diff de concentration d’hemoglob qui captée par cerebral.

Mesure indirecte. Pas neurone lui mm qu’on mesure. ON deduit que neurone s’active pcq changement ds flux sanguin et neurone besoin d’oxygene. Critiqué par chercheurs en electrophysiologie. Ex chercheurs qui critiquent IRMF pcq changement de flux sanguin pas nec egal rep neuronale.

Ces cehrcheurs souvent ds monde animal et implante . On peut pas faire ça evc humain….

On doit se rebattre sur techniques indirectes qui apprennent sur fction du cerveau humain.

** PHOTO
Jaune = augmentaiton de activ cerebrale
Bleu = baisse de activ cerebrale

Ctx visieul, on presente image et on voit augmentation et baisse ds cortex auditif. Pas nec pcq on voit que s’eteint, + propriété scanneur IRMF. Cest vrm vrm bruyant, donc qd on fait etude, on met bouchons et casques pr baisser bruit. Sinon, on perd des decibelles. Avc attenuation, on fait descendre.

Qd on fait des contrastes, souvent cet impact où on voit diminution, amis cest pcq bruit ds scanneur.

Qd on s’interesse cortex audi, pressenter sons ds envi vrm bruyant, donc vrm + tof de study les phen auditif à cause de bruits

Question 33

Technologies modernes d’imagerie cérébrale:
Le signal BOLD

Answer 33

Le signal BOLD (Blood oxygen level-dependent): Le ratio entre la quantité d’hémoglobine oxygénée et désoxygénée qui permet la localisation de neurones du cerveau qui sont impliqués dans une tâche.

Question 34

Technologies modernes d’imagerie cérébrale: Tomographie par émission de Positrons

Answer 34

Tomographie par émission de Positrons (Positron emission tomography; PET): Une technologie d’imagerie qui nous permet de définir les aires cérébrales contenant des neurones qui sont actifs (à une tâche!) en mesurant le métabolisme de cellules avec des isotopes radioactifs.

**
Pr pouvoir faire de la PET, injecter produits radioactifs pr les suivre. Ces isotopes vont permettre de mesurer localisation ds cerveau. + souvent used ds domaine clinique que recherche fondamentale, pcq faut justifier d’injecter des isotopes radioactifs ds cerveau humain…

Souvent on use IRM pcq non-invasif. Pas de danger pr santé à long terme. Ex si on a des prothèses qui sont ferro-magnetiques, pas IRM, pcq poourrient s,aligner avec corps magnetique et sortir de corps…

Vrm similaire à IRMf. Permet de localiser ou ds cerveau que neurones actifs à une tache.

Question 35

1. Technologies modernes d’imagerie cérébrale:
   Optically Pumped Magnetometers (OPM): ALLER VOIR LES PHOTOS ET LES DETAILS.
2. Pk permet une precision plus avantageuse que MEG ?
3. Avantage enfants ?

Answer 35

Les OPM sont une nouvelle technologie, similaire à la MEG, capables de mesurer des signaux magnétiques très subtils (sensibilité de l’ordre du femtotesla!) sans avoir besoin de refroidissement cryogénique. Cette abilité fait en sorte que les OPMs représentent une technologie plus flexible et sensible de MEG.

Résolution temporelle précise (comme EEG et MEG).

Avec davantage de canaux d’enregistrement, pourrait potentiellement rivaliser avec l’IRMf au niveau de la résolution spatiale.

Technique vrm similaire à magneto qui ne necessite pas d’être ds grosse machine… Capable de mesurer les changements magnetiques, mais avec capteurs + proches du scapl et nec pas de refroid cryo… donc problemes liés helium . Coute moins cher de maintenance et entretient et permet techno + flexible, moins couteuse et + puissante. Ds 5-10 ans, surement tt les labos se tournent OPM que MEG

Permet de mesurer des sources avec resolution spatiale qui va competitionner IRMf. Live, resolution de 2mm cube. Permet avoir meilleur des deux mondes. Resolution temporelle et spatiale

—–> Pourquoi permet précision + avantageuse que MEG :

Casques 3D imprimés et permettent couverture complete du crane. Savoir où ds le cerveau les signaux emanent.

Les capteurs nivea scap, donc vecteurs + grand et permet precision avantageuse.

—–> Avantages enfants
Possible IRM anatomique pr se placer exact sur la tete de participant et ratacher capteurs à ce casque.

Permet aussi fction de cerveau chez kid et nouveau nés. Pcq casque pt être créé en fction des cranes des participants. Et mieux capturer les diff individuelles qui pourrait venir du fait que les tailles de têtes diffèrent.

Question 36

Modèles computationnels : détails de +

Answer 36

La compréhension de la perception peut être soutenue par la mathématique et l’informatique.

Les modèles mathématiques utilisent un langage et des équations mathématiques pour décrire des phénomènes psychologiques et/ou neuraux.

Les modèles computationnels simulent, à l’aide de l’ordinateur, les étapes de processus psychologiques et ou neuronaux en utilisant le langage et les équations issues des mathématiques et de l’informatique.

Question 37

Modèles computationnels:
liste

Answer 37

Efficient coding models

Modèles “Bayésiens

Réseaux de neurones artificiels

Question 38

Modèles computationnels : efficient coding models

Answer 38

Efficient coding models: Modèles théoriques ou computationnels qui découvrent la prédictibilité dans l’input sensoriel pour encoder le monde efficacement.

le traitement de l’information par les systèmes sensoriels du cerveau devrait être adapté aux stimuli naturels.Les neurones du système visuel (ou auditif) devraient être optimisés pour encoder les images (ou les sons) qui sont représentatifs de ceux rencontrés dans la nature.

**
Diff taches et ctx devraient mener à diff information. Neurones auditif devraient être optimisés pr sons… Recréer mode naturel pr voir si ca reproduit.

Question 39

Modèles computationnels : modeles Bayésiens

Answer 39

Modèles “Bayésiens”: Utilise les statistiques bayésiennes pour construire des prédictions (predictive coding) à partir de nos connaissances antérieures de l’environnement.

Le principe de l’énergie disponible (free energy principle) est une formulation explicite qui explique comment les systèmes vivants et non-vivants sont en états non-équilibrés mais stables en se limitant à une quantité limitée d’états possibles.

**
Modele promut. Dev des modeles selon lequel les neurones ds cerveau devraient repondre à la surprise. Surprise = sit où stim pas prevu et ask de energie de traiter cette info. Homeostasie qui change. Ex on va à la boucherie et boucher avec tablier en sang et couteau. SI cette mm personne ds le metro, pas la mm reponse, à cause du ctx. On va vouloir se sauver de cette sit, pcq pas habituel. Cerveau utile ces propriétés, permet de voir quoi sur le pts d’arriver. Cerveay = machine qui predit le futur en étudiant le passé.

Question 40

Modèles computationnels :
Réseaux de neurones artificiels

Answer 40

Réseaux de neurones artificiels (Artificial Neural Networks): Des neurones biologiques sont simulés avec des modèles à couches traitant l’input, et massivement interconnectés avec des unités d’output qui peuvent soit s’exciter ou s’atténuer mutuellement.

Deep convolutional neural networks, recurrent convolutional neural networks, Transformer networks (see Bengio and Attention on AI.)

** Ex: odele recoit en input une image et ce modele va être entrané à reconnaitre contenu de image et predire pr une nouvelle cetait quoi la categorie des objects dépictées, etc… Inspirés du fctionnement de la biologie humaine. Essayer de refleter cmt info est communiquée ds le cerveau humain. Traitement hiérarchique de info qui programmé ds ce modele. Pt mener à des demandes computationnel importentes.

On a rajouté des propriétés qu’on connait. Neurones en fin de ligne vont renvoyer des signaux. Ces processus de feedback ont été integrés ds des modeles recurrents pr ameliorer la performance.

Question 41

Les maths, les modèles, le calcul : apprentissage profond

Answer 41

Apprentissage profond (Deep Learning)

Deep neural nets (DNNs), sont des réseaux de neurones artificiels (ANNs) qui ont un très grand nombre et des centaines de millions de paramètres entre les couches d’input et d’output (décision reliée à la tâche)

Les DNNs sont excellent pour des tâches de catégorisation
o Exemples: reconnaître les objets et leurs catégories (AlexNet; ResNet), comprendre le langage parlé (Gopher; GPT-3; Mégatron).

** AlexNet a win competition avec 94,5 % de reponses correctes pr categorisation dimages que jamais vu. Modele le + perfo avant AlexNet avait 25% de rep correctes. Gros gap avec avenement de réseaux de neurones profonds.

Monde use de + en + AI present ds pas mal tt. Netlfix, voitures automones, reconnaissance vocale…

Competition image net : ingenieur ont dev 1,5 images visiuels. 1000 categ diff objets et 1,5 million d’images. Les images envoyées au reseau de neurone AlexNet. Modele vrm influent ds les dernières années.

Question 42

Le problème de la perception : comment acquérir des connaissances véridiques du monde extérieur? : connaissances véridiques (l’aboutissement)

• nos perceptions vs le monde extérieur

Answer 42

Il existe une correspondance entre nos perceptions et le monde extérieur.

Autrement dit, notre appareil perceptif est bien adapté à l’environnement

**

Connaissances veridiques : existe correspondance entre nos perceptions et le monde exterieur.

Qd on voit un chat, on interprete un chat qui est vrm present pr vrai.

Question 43

Le problème de la perception : comment acquérir des connaissances véridiques du monde extérieur? Acquérir ces connaissances (les processus)?

• Nous avons conscience seulement de quoi ?

Answer 43

Nous avons conscience (“awareness”, en anglais) seulement du produit final de nos processus perceptuels. Cependant, les chercheurs en vision s’intéressent à tous les processus–conscients et inconscients–qui interviennent entre le moment où les photons atteignent les récepteurs rétiniens (le stimulus “proximal”) et la prise de conscience ou la catégorisation d’une scène visuelle.

**
Qd on regarde image de chat, si pelage rayé, activations dependemment des rayures du chat, mais pas conscient ds cortex de rayures du chat… ???
Seulement resultat final. Tt les processus qui menent à ça sont pas conscients.
Pr ns, impo de comprendre de la vision à ce quon a.

De quand les

De debut de signal jusqua aboutissement

Question 44

Un pseudo-paradoxe de la perception
Qu’est-ce qu’un paradoxe?

Answer 44

C’est un énoncé qui mène à une contradiction. P. ex. :
“Je mens.” (paradoxe du menteur—

Un ensemble qui contient tous les ensembles qui ne se contiennent pas. (paradoxe de Russell)

Question 45

Qu’est-ce qu’un pseudo-paradoxe (un sophisme)?

Answer 45

C’est un énoncé qui semble mener à sa négation; ici, cependant, le raisonnement ne résiste pas à l’analyse. P. ex. :

Plus il y a de “gruyère” plus il y a de trous. Plus il y a de trous moins il y a de “gruyère”. Donc plus il y a de “gruyère” moins il y a de gruyère (pseudo-paradoxe du gruyère).

Protagoras et son élève, Euathlos…

Question 46

Un pseudo-paradoxe de la perception

Answer 46

Si le monde est tel que nous le percevons, notre système visuel est aussi tel que nous le percevons : le monde tridimensionnel se projette donc sur nos deux rétines bidimensionnelles, etc.; et, par suite, il y a une gigantesque perte d’information; donc le monde n’est pas tel que nous le percevons.

—–>Et dans le traitement de info, de retine à cerveau, y’a encore de la perte d’information

La réponse – et il y en a une – à ce pseudo-paradoxe nous vient directement des sciences cognitives et est au coeur de ce cours.

VOIR EXEMPLES
Exemple de perte d’info visuelle précoce

Une conséquence : des figures “impossibles

Question 47

Exemple de perte d’info visuelle précoce VOIR IMAGE

Answer 47

(IMAGE 1 )
Ces batonnets vont se projeter sur la retine exact de la mm facon sur retine. TOUT VA SE PROJETER DE LA MM MANIÈRE SUR RETINE
Remet en question veracité de notre conclusion sur info qui ns entoure.

Y’a perte d’info importante.

(IMAGE 2)
FIGURES SE projettent diff selon l’angle sur la retine.

(IMAGE 3)
Si ds angle de vu autre, on aura pas la mm perception que si ds un autre angle pr regarder cette œuvre. Remet en cause la veracité de nos sens et nos perceptions.