Cours 1 : introduction Flashcards
Qu’est-ce que la prosopagnosie ?
Incapacité de reconnaitre les visages
Grâce à quoi a été développé l’implant cochléaire ?
Connaissances de l’organisation tonotopique de l’oreille
Qui suis-je ?
Maladie dégénérative où certains tissus de l’œil sont affectés et perte de photorécepteurs. Peut amener à cécité complète
Rétinite pigmentaire
Quelle méthode est utilisée pour traiter la rétinite pigmentaire ?
Thérapie optogénétique
Quelle est la combinaison utilisée dans l’optogénétique ?
- Injection d’un vecteur viral dans l’oeil : cibles les cellules pour les remettre en fonction
- Lunette : stimulation lumineuse
Que permet l’optogénétique ?
Permet aux patients atteints de rétinite pigmentaire de pouvoir détecter et toucher les objets
À quoi sert le Brain Computer Interface ?
Activité cérébrale permet de contrôler quelque chose
=> ex : jeu vidéo “Pong” avec les EEG
Que permet (2) une meilleure compréhension de la perception ?
- Comprendre les désordres de la perception => permet conception de prothèses perceptuelles
- Étudier la difficulté des tâches perceptuelles
=> construire des meilleures interfaces homme-machine (ergonomie cognitive)
Que permettent les plaques d’Ishiara ?
Discerner les personnes qui ont de la difficulté à percevoir les couleurs
Quelle est la sous-discipline des sciences cognitives la plus complète ?
La perception (en particulier visuelle)
Qui suis-je ?
L’acte de donner un sens à la sensation détectée.
Perception
Qui suis-je ?
L’habileté de détecter un stimulus, et aussi, de transformer cette détection en une expérience personnelle.
Sensation
Que pense Platon sur les sens ?
Impossible de s’y fier, car ne sont que des ombres de la réalité
Quelle est l’expérience de Platon ?
L’Allégorie de la caverne
Méthodes scientifiques : qui suis-je ?
Mesure de l’expérience subjective
Scaling
Méthodes scientifiques : qui suis-je ?
Trouver les limites de ce qui peut être perçu.
Seuil
Méthodes scientifiques : qui suis-je ?
Permet de mieux comprendre comment et pourquoi on prend certaines décisions (différenciation entre stimulus et bruit)
=> mesure de décisions difficiles
SDT : Signal detection thory
Quel domaine d’étude suis-je ?
une image du cerveau
Neuroimagerie
Quel domaine d’étude suis-je ?
la biologie de la sensation et de la perception
Neuroscience sensorielle
Quel domaine d’étude suis-je ?
Les maths et le calcul pour comprendre la perception.
Modèles computationnels
Que montrent les EEG quant au tr de la reconnaissance de visage ?
Prend 150-170 ms pour reconnaitre
=> déflection négative du voltage à 170 ms
Qui est l’inventeur de la psychophysique le fondateur de la psychologie expérimentale ?
Gustav Fechner
Qui suis-je ?
une science qui définit les relations quantitatives entre les événements physiques et psychologiques (subjectifs).
Psychophysique
Que tente de décrire Fechner ?
Tente de décrire le corps et l’âme avec un langage mathématique
Quelle est la loi de Fechner ?
p = k x log(S/S0)
Quelles sont les différentes composantes de la loi de Fechner ?
p = perception subjective
S = intensité physique du stimulus
S0 = plus petite intensité perceptible ou seuil absolu
k = constante selon modalité sensorielle
=> varie selon modalité (selon sensations ; visuel, touché, douleur…)
Que permet d’étudier la loi de Fechner ?
Mesure l’interaction entre l’intensité du stimulus physique et la perception subjective
Qui suis-je ?
une théorie psychophysique qui quantifie la réponse d’un observateur à la présentation d’un signal bruité.
Théorie de détection de signal
Quelles sont les 4 situations de stimulus/réponse possible dans la théorie de la détection du signal ?
- Hit
- Miss
- False alarm
- Correct rejection
Quelle situation du SDT suis-je ?
Stimulus n’est pas présent et l’observateur répond “Oui”
False alarm
Quelle situation du SDT suis-je ?
Stimulus est présent et l’observateur répond “Oui”
Hit
Quelle situation du SDT suis-je ?
Stimulus n’est pas présent et l’observateur répond “Non”
Correct rejection
Quelle situation du SDT suis-je ?
Stimulus est présent et l’observateur répond “Non”
Miss
Quels sont les 2 concepts qui sont séparés dans la théorie de la détection du signal ?
Sensibilité et critère
Qui suis-je ?
Seuil interne défini par l’observateur
=> si réponse > = réponse
=> si < : réponse différente
Critère
Qui suis-je ?
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
Sensibilité
Quelles sont les 2 facilités vérifiées dans la sensibilité ?
- différence entre présence VS absence stimulus
- différence entre 2 stimulus
Vrai ou faux
Le critère est prédéfini et change rarement
FAUX
Défini la réaction selon le contexte et les attentes. Peut être modifié selon le contexte
Dans les graphiques de SDT, à quoi correspond le critère ?
Intersection entre distributions bruit et signal
Dans les graphiques de SDT, à quoi correspond la sensibilité ?
Distance entre les distributions
Dans les graphiques de SDT, comment est représentée une grande vs une faible sensibilité (d’) ?
- Grande sensibilité : peu de chevauchement entre les distributions
=> capable de distinguer bruit/signal - Faible sensibilité : + chevauchement
=> incapable de discerner
Qui suis-je ?
Une doctrine proposée par Johannes Müller (1801–1858) selon laquelle la nature d’une sensation dépend de quelles fibres sensorielles sont stimulées plutôt que comment les fibres sont stimulées.
Doctrine de l’énergie spécifique des nerfs
Comment qualifie-t-on la doctrine de Johannes Muller ?
Doctrine de l’énergie spécifique des nerfs
=> Localiste
Quelles structures suis-je ?
12 paires de nerfs (bilatéraux) qui sont originaires du tronc cérébral et rejoignent les organes sensoriels et les muscles.
Nerfs craniaux
Quels nerfs (3) véhiculent uniquement des informations sensorielles ?
I : Nerf olfactif
II : Nerf optique
VIII (8): Nerf vestibulocochléaire
Quels nerfs (4) sont à la fois des nerfs moteurs et sensoriels ?
V : Nerf trijumeau
VII (7) : Nerf facial
IX (9): Nerf glossopharyngien
X : Nerf vague
Quels nerfs (5) sont uniquement moteurs ?
III : nerf oculomoteur
IV : Nerf trochléaire
VI : Nerf abducteur
XI : Nerf accessoire
XII : Nerf hypoglosse
Quel type de nerf et régions couvertes/rôle ?
Nerf olfactif (I)
Sensoriel
=> odorat
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf optique (II)
Sensoriel
=> vision
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf oculomoteur (III)
Moteur
=> muscles des yeux
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf trochléaire (IV)
Moteur
=> muscle oblique supérieur de l’oeil
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf abducteur (VI)
Moteur
=> muscle droit latéral de l’oeil
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf trijumeau (V)
Sensoriel
=> visage, sinus, dent
Moteur
=> muscles de la mâchoire
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf facial (VII)
Sensoriel
=> langue, palai mou
Moteur
=> muscles faciaux, glandes salivaires, glandes lacrymales
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf vestibulocochléaire (VIII)
Sensoriel
=> orientation spatiale, équilibre, audition
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf glossopharyngien (IX)
Sensoriel et moteur
=> amygdale, pharynx, muscles pharyngaux, langue
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf vague (X)
Sensoriel et moteur
=> cœur, poumons, bronches tractus gastro-intestinal, trachée, larynx
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf accessoire (XI)
Moteur
=> muscles sterno-mastoïdiens et trapèzes
Quel type de nerf et régions couvertes ?
Nerf hypoglosse (XII)
Moteur
=> muscles langue
Qui suis-je ?
Le processus de combiner différent signaux sensoriels.
Intégration sensorielle
Qu’a découvert Ramon y Cajal ?
Synapses avec ses dessins détaillés de neurones
Qui suis-je ?
La jonction inter-neurones qui permet le transfert d’information.
Synapse
Qui suis-je ?
Une substance chimique utilisée dans la communication neuronale au niveau des synapses.
NT
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
Une technique qui mesure, avec des électrodes apposées sur le scalpe, l’activité électrique provenant de populations de neurones dans le cerveau.
EEG
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
Une mesure de l’activité électrique d’une sous-population de neurones en réponse à un stimulus ou des stimuli particuliers
ERP : potentiels évoqués
Que nécessite la technique de potentiels évoqués ?
Moyenne de plusieurs essais EEG
Quelle est la force et faiblesse des EEG ?
- Bonne sensibilité temporelle
- Mauvaise sensibilité spatiale : incapable de localiser activité
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
Une technique, similaire à l’EEG, qui mesure les changements d’activité magnétique de populations de neurones dans le cerveau
Magnétoencéphalographie (MEG)
=> Mesure minichamps magnétiques
Comment est la technique MEG VS EEG (en termes de résolutions) ?
MEG : même résolution temporelle, mais meilleure résolution spatiale
Comment décrit-on la taille des erreurs EEG et MEG en termes de résolution spatiale ?
EEG : erreur taille pamplemousse
MEG : erreur taille clémentine
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
Une technique d’imagerie qui utilise les rayons X pour générer des images par tranches de volume de matière.
Tomodensitométrie (CT / CAT scan)
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
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).
IRM
Comment sont les résolutions spatiales et temporelles de la tomodensitométrie et de l’IRM ?
Meilleure résolution spatiale, mais mauvaise temporelle
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
Une extension de l’IRM. Mesure les patrons localisés d’activité cérébrale. Lorsqu’ 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.
IRMf
Quelle est l’unité de mesure de l’activité spatiale dans les IRMf ?
par les voxels
Qui suis-je ?
Le ratio entre la quantité d’hémoglobine oxygénée et désoxygénée qui permet la localisation de neurones du cerveau qui sont impliqués dans une tâche.
Signal BOLD dans les IRMf
=> Blood-oxygenation-level–dependent imaging
Quelle technique d’imagerie cérébrale suis-je ?
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.
Tomographie par émission de positrons (PET)
Quelle est la nouvelle technologie d’imagerie cérébrale étant similaire à la MEG, mais plus sensible ?
OPM
=> résolution temporelle précise (comme EEG et MEG)
=> résolution spatiale = IRMf
Quel est l’avantage de l’OPM comparativement à la MEG ?
OPM pas besoin d’être refroidi par hélium comparativement à la MEG (cryogénisation à l’hélium) moins $$
Que mesure l’OPM ?
Vecteurs magnétiques au niveau du scalp
Quels sont des avantages de l’OPM ?
- moins distance entre capteurs et scalp
- Possible de créer casque moulé à la tête des participants
- Moins sensibles aux mouvements : Possible de bouger (comparativement au Meg où il ne faut pas bouger car brouille les signaux) permet d’expérimenter d’autres tâches nécessitant du mouvement
Quel modèle computationnel suis-je ?
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.
Réseaux de neurones artificiels
Quel modèle computationnel suis-je ?
Utilise les statistiques pour construire des prédictions (predictive coding) à partir de nos connaissances antérieures de l’environnement.
Modèles Bayésiens
Quel modèle computationnel suis-je ?
Modèles théoriques ou computationnels qui découvrent la prédictibilité dans l’input sensoriel pour encoder le monde efficacement.
Efficient coding models
Pour quel type de tâches les DNN (deep neural nets) sont-ils très efficaces ?
Tâches de catégorisation
Quel est le type de raisonnement utilisé par Descartes ?
Rationnalisme : raisonnement déductif avec des prémisses
Quel est le problème du raisonnement déductif de Descartes ?
problème de régression infini (difficile de prouver la vérité des prémisses)
Empirisme : selon Locke, sous quelles formes les infos sensorielles pénètrent-elles dans notre esprit ?
Sous formes d’idées simples
=> sont assemblées pour former idées complexes
Quelle est la différence entre rationalisme et empirisme ?
- Rationalisme : confiance en la raison
- Empirisme : confiance seulement en nos sens (humain=esprit passif)
De quel courant philosophique peut-on qualifier Kant ?
Rationaliste critique : besoin de la raison et des sens
Quelle est l’idée de Kant ?
notre esprit doit avoir une certaine structure ou possède à priori déjà des concepts
Quelle est la découverte la plus importante de Weber suite à ses études sur le toucher ?
just noticeable difference (JND) le plus petit changement dans un stimulus qui peut être détecté.
Qui suis-je ?
fait référence à l’idée que tout ce qui est matériel a également un aspect mental
Panpsychisme
Le Panpsychisme de Fechner s’oppose à quel courant de pensée ?
Opposition au dualisme
Quelles sont les 2 approches méthodologiques principales selon Weber et Fechner pour étudier la perception ?
- Physiologique (interaction monde et SN)
- Computationnelle (calculs du SNC pour convertir signaux en représentations)
Quelles sont les 3 étapes neurophysiologiques de la perception ?
- Transduction
- Transmission
- Perception
Que permet l’étape de la transduction ?
Encodage des stimuli par le système nerveux (stimulus transformé en série de PA caractérisée par fréquence)
Après la transduction, les infos sensorielles arrivent par … et les infos tactiles par …
Sensorielles :
=> nerfs craniens vers SNC
Tactiles :
=> ners périphériques
Lors de la transmission, dans quelle structure les neurones sensoriels font-ils synapse ?
Thalamus
Quel est le sens habituel de transmission des infos sensorielles ?
Périphérie
=> thalamus (noyaux sensoriels : relais/porte entre 2 structures)
=> cortex
Quel processus se produit-il entre le thalamus et le cortex ?
Potentiel de modulation : transmission synaptique peut être modulée (facilitée ou inhibée)
Quel processus est impliqué ?
Ex : lors du sommeil, les infos sensorielles sont empêchées d’atteindre le cortex
Modulation
Quels sont les 3 grands principes de la psychophysique ?
- Estimation de l’ampleur (loi de puissance de Steven)
- Processus de seuillage
- SDT
Classe en ordre de précision, les méthodes de seuillage
1) méthode des stimuli constants (meilleure)
2) méthode des limites
3) méthode de l’escalier
4) méthode de réglage
Quels sont les 2 effets présents dans la méthode des escaliers ?
Habituation : stimulus haute intensité diminue perception stimulus suivant
Sensibilité : stimulus intensité augmente perception suivant
Quelle est la différence entre la méthodologie menant à loi de Fechner et celle menant à la loi de de Steven ?
Fechner : demande aux gens si oui ou non perçoivent différence
Steven : demande de comparer le module avec les autres stimuli (chiffre)
Qu’est-ce qu’une expérience prothétique VS métahétique ?
- Expériences prothétiques (quantitatif) : types d’expériences sensorielles pouvant être associées à des nombres (ex : intensité subjective)
- Expériences métahétiques (qualitatif) : types d’expériences sensorielles pour lesquelles nous ne pouvons pas mettre de chiffre
