Cours 1 - Introduction à la perception Flashcards

1
Q

Tout d’abord, pourquoi on doit s’intéresser à la perception?

A

Car on veut comprendre les désordres de la perception pour avoir des interventions significatives quand ces systèmes ne fonctionnent pas bien.

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2
Q

Qu’est-ce que la prosopagnosie?

A

C’est l’incapacité à reconnaître des visages.

(Exemple de la madame qui se fait frapper par un bus, mais qui arrive à reconnaître ses enfants par leurs voix même si elle ne les reconnaît plus par leurs visages)

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3
Q

Nomme moi deux sortes de prothèses et d’interventions perceptuelles pour agir sur des désordres de la perception.

A
  1. Implant cochléaire
  2. Rétine artificielle
  3. Thérapie optogénétique
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4
Q

En gros, qu’est-ce que la thérapie optogénétique?

A
  • Est une intervention surtout utilisé contre la rétinite pigmentaire (certains tissus de l’oeil sont affectés, perte des photorécepteurs et possible cécité complète).
  • Injection dans l’œil d’un vecteur viral adéno-associé + impulsions lumineuses = recréer un peut la sensation de la vision?? (peut détecter des objets??)
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5
Q

Nomme moi une 2e raison de s’intéresser à la psychologie de la perception.

A

Cela nous permet d’étudier la difficulté des tâches perceptuelles et, par la suite, de construire de meilleures interfaces hommes-machines (ergonomie cognitive).

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6
Q

Définie moi l’ergonomie cognitive.

A

Est l’étude des interactions avec un dispositif ou un produit qui nécessite l’utilisation des grandes fonctions mentales de l’homme (perception, mémoire, traitement).
=> Elle étudie également les problèmes éventuels de charge mentale qui résultent de cette interaction.

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7
Q

Nomme moi un exemple simple d’interface homme-machine.

A

On peut jouer de nos jours au jeu “Pong” sans jouer physiquement avec interaction en EEG (Homme-EEG).

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8
Q

Comment nomme-t-on ce design?

A

Un plaque d’Ishihara.

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9
Q

Comment nomme-t-on ce design?

A

La technique de Dazzle-Paint.
(Incapacité de dire la direction du bateau (donc bon pour éviter des bombes ou de faire couler le bateau).

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10
Q

Vrai ou faux? La perception (visuelle en particulier) est une sous-discipline des sciences cognitives, l’approche la plus en vogue aujourd’hui en psychologie. C’est la sous-discipline des sciences cognitives la plus complète.

A

Vrai!

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11
Q

Qu’elle est la différence entre sensation et perception?

A
  • 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.

Ex. : Détecter l’objet devant soi (sensation), l’objet est une tasse de café (perception).

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12
Q

Vrai ou faux? Ce sont typiquement les psychologues qui étudient la perception, mais aussi les biologistes, informaticiens, docteurs, neuroscientifiques, et plusieurs autre disciplines.

A

Vrai!

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13
Q

Comment Platon voyait-il la perception?

A

Selon Platon, nos sens ne nous donnent que de simples ombres de la réalité auxquelles nous ne pouvons nous fier.
=> Allégorie de la caverne

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14
Q

Nomme moi les 6 méthodes scientifiques vu dans le cours sur l’étude de la perception.

A
  1. Seuils (trouver les limites de ce qui peut être perçu)
  2. “Scaling” (mesure de l’expérience subjective)
  3. La théorie de la détection des signaux (Signal detection theory: SDT) : mesure de décisions difficiles
  4. Neuroscience sensorielle : la biologie de la sensation et de la perception
  5. Neuroimagerie : une image du cerveau
  6. Modèles computationnels : les maths et le calcul pour comprendre la perception
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15
Q

Qu’est-ce le seuil?

A

C’est comme le seuil de détection ou de reconnaissance d’une image par exemple.

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16
Q

Nomme moi le temps que cela prend pour reconnaître un visage.

A

170 ms! (débat : l’avons-nous reconnu ou seulement détecter?)

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17
Q

Qu’est-ce qu’un perceptron?

A

Un perceptron est essentiellement une unité de calcul qui imite le fonctionnement d’un neurone biologique.

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18
Q

Qui est cet homme?

A

Il s’agit de Gustav Fechner (1801-1887), l’inventeur de la psychophysique et est souvent considéré comme le fondateur de la psychologie expérimentale.

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19
Q

Qu’arriva-t-il à Fechner?

A

Il devint gravement malade et a eu presque une cécité complète vu qu’il regardait le soleil trop longtemps.

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20
Q

Qu’a tenté de faire Fechner?

A

Il tenta de décrire le corps et l’âme avec un langage mathématique.

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21
Q

Qu’est-ce que la psychophysique?

A

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

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22
Q

Décrit moi la loi de Fechner :

A
  • Il s’agit de la loi entre l’intensité subjective du stimulus et la perception subjective.
  • p = perception subjective
  • S= intensité physique du stimulus
  • S0 = plus petite intensité perceptible ou seuil absolu
  • k = facteur spécifique à la modalité qui contrôle la pente de la fonction en fonction de la modalité sensorielle (constante)
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23
Q

Vrai ou faux? Pour percevoir une augmentation de la sensation significative, il doit y avoir une augmentation exponentielle de l’intensité physique du stimulus.

A

Vrai!

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24
Q

Qu’est-ce que la théorie de la détection du signal (TDS)?

A
  • Une 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.
  • Ex.: radar qui détecte les signaux des bruits ambiants, bagage qui se fait scanner à l’aéroport, trouver des masses cancéreuses à travers des tissus non cancéreux
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25
Q

Nomme moi les quatres situations de stimulus/réponses possibles dans la TDS.

A
  • 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”
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26
Q

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 comme suit :

A
  1. Sensibilité
  2. Critère
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27
Q

Quel est la différence entre la sensibilité et le critère dans la TDS?

A

Sensibilité :
- 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!

Critère :
- 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 différente.

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28
Q

Explique moi l’image suivante :

A

Critère = SEUIL

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29
Q

À quoi correspond la sensibilité dans ces graphiques?

A

À la distance entre les deux distributions!
- Les participants répondent beaucoup mieux moins il y a de chevauchement, donc grande distance entre les distributions
- Sensibilité = Z (Hits) - Z(fausse alarme)

30
Q

À quoi correspond le critère dans ces images?

A

À la ligne verticale! Le critère peut être dynamique! (il peut changer de place et changer la propension du participant à répondre selon le critère).

31
Q

Vrai ou faux? Le critère peut être dynamique même si la sensibilité reste la même.

A

Vrai!

32
Q

Qu’est-ce que la neuroscience sensorielle?

A

Doctrine de l’énergie spécifique des nerfs, 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.
- Quelles = approche localisationniste
- Comment = théorie de la détection du signal

33
Q

Qui est cet homme?

A

Johannes Peter Müller.

34
Q

Combien de nerfs crâniaux avons-nous?

A

12 paires de nerfs (bilatéraux).
=> Sont originaires du tronc cérébral et rejoignent les organes sensoriels et les muscles.

35
Q

Nomme moi les 12 types de nerfs crâniaux selon s’ils sont sensoriels ou moteurs.

A

Sensoriels :
- Nerf olfactif
- Nerf optique
- Nerf trijumeau
- Nerf facial
- Nerf vestibulocochléaire
- Nerf glossopharyngien
- Nerf vague

Moteurs :
- Nerf oculomoteur
- Nerf trochléaire
- Nerf abducteur
- Nerf accessoire
- Nerf hypoglosse

36
Q

Vrai ou faux? Certaines aires du cerveau sont polysensorielles, et combinent l’information provenant de plusieurs sens.

A

Vrai!

37
Q

Qu’est-ce que l’Intégration sensorielle (multisensory integration)?

A

Le processus de combiner différent signaux sensoriels.

38
Q

Qui est cet homme?

A

Il s’agit de Santiago Ramón y Cajal (1852-1934).

39
Q

Qu’a fait Santiago Ramón y Cajal?

A
  • Il a créé des dessins de neurones et de structures neurales incroyablement détaillés.
  • Il découvre la synapse
  • Il remporte le Prix Nobel de la médecine pour ses contributions.
40
Q

Qu’est-ce que la synapse?

A

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

41
Q

Qu’est-ce qu’un neurotransmetteur?

A

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

42
Q

À quoi correspond la décharge neuronale?

A

Au potentiel d’action!

43
Q

Nomme moi quelques caractéristiques du potentiel d’action.

A
  1. 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 (donc la fréquence de décharge et non son intensité).
  2. Chaque potentiel d’action débute près du corps cellulaire du neurone et se propage le long de l’axone vers la terminaison axonale.
  3. Un processus Électrochimique impliquant des ions de Na+ (sodium) et de K+ (potassium) entrant et sortant du neurone.
  4. Des populations entières de neurones travaillent en concert pour traiter l’information!
44
Q

Nomme moi les 8 technologies modernes d’imagerie cérébrale vue dans le cours :

A
  1. Électroencéphalographie (EEG)
  2. Potentiels évoqués (Event-related potential ; ERP)
  3. Magnétoencéphalographie (MEG)
  4. Tomodensitométrie (Computerized tomography ; CT ou CAT scan)
  5. Imagerie par Résonance Magnétique (IRM)
  6. Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf)
  7. Tomographie par émission de Positrons (Positron emission tomography ; PET)
  8. Optically Pumped Magnetometers (OPM)
45
Q

Qu’est-ce que l’électroencéphalographie aka l’EEG?

A
  • Une technique qui mesure, avec des électrodes apposées sur le scalpe, l’activité électrique provenant de populations de neurones dans le cerveau.
  • Toutefois, un seul essai d’EEG est relativement bruité (p. ex., sensible aux clignements des yeux, etc.)
46
Q

Qu’est-ce que les potentiels évoqués aka “Event-related potential” (ERP)?

A
  • 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).
  • L’ERP vient diminuer le bruit que cause un seul essai d’EEG.
47
Q

Vrai ou faux? L’EEG n’offre pas une bonne mesure spatiale, car il y a beaucoup d’interférences possibles. On dit donc que c’est une résolution de pamplemousse, c.-à-d. que la marge d’erreur possible est de la taille d’un pamplemousse.

A

Vrai! L’image ci-dessous montre à quel pointilleuse.

48
Q

Qu’est-ce que la magnétoencéphalographie aka la MEG?

A
  • 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, on dit qu’il s’agirait d’une résolution de clémentine.
49
Q

Qu’est-ce que la tomodensitométrie (Computerized tomography ; CT ou CAT scan)?

A
  • Une technique d’imagerie qui utilise les rayons X pour générer des images par tranches de volume de matière.
  • Tomodensitométrie = différentes densités dans les tissus.
50
Q

Qu’est-ce que l’imagerie par Résonance Magnétique aka l’IRM?

A
  • 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).
51
Q

Qu’est-ce que l’imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf)?

A
  • 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.
  • IRMf utilise la concentration d’oxygénation des neurones dans le cerveau
  • Très bonne résolution spatiale (mais le flux sanguin est pas aussi rapide qu’un potentiel d’action, donc prend du temps)
52
Q

Quelle est l’unité de mesure de l’IRMf?

A

Le voxel (= un pixel cube).
- Voir image précédente avec les zones colorés correspondant aux voxels.

53
Q

Quel type de signal utilise-t-on dans l’IRMf, et à quoi sert-il??

A
  • Le signal BOLD (pour Blood oxygen level-dependent).
  • Il s’agit du 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 = mesure indirecte de l’activité cérébrale
54
Q

Qu’est-ce que la tomographie par émission de Positrons (Positron emission tomography ; PET)?

A
  • 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.
  • Mesure invasive et plus directe, donc nécessite l’injection d’un isotope radioactif.
55
Q

Qu’est-ce que le Optically Pumped Magnetometers aka l’OPM?

A
  • 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.
56
Q

Vrai ou faux? Les OPM n’ont pas besoin d’être refroidis, contrairement à la MEG qui doit utiliser de l’hélium ($$$) pour réduire les capteurs.

A

Vrai!

57
Q

Vrai ou faux? L’OPM est prometteur pour les études sur les enfants vu qu’on peut ajuster la taille de l’OPM étant donné qu’on peut l’imprimer en 3D. De plus, pas besoin de rester immobile avec l’OPM (contrairement à la MEG).

A

Vrai!

58
Q

Maintenant, à quoi correspond les modèles computationnels de la perception?

A
  • 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.
59
Q

Nomme moi les 4 modèles computationnels vus dans le cours?

A
  • Efficient coding models
  • Modèles “Bayésiens”
  • Réseaux de neurones artificiels (Artificial Neural Networks)
  • Apprentissage profond (Deep Learning)
60
Q

Qu’est-ce que le “Efficient coding models”?

A
  • 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.
61
Q

Qu’est-ce que les modèles “Bayésiens”?

A
  • 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.
62
Q

Qu’est-ce que le modèle des réseaux de neurones artificiels (Artificial Neural Networks)?

A
  • 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.)
  • Exemple de la Telsa qui conduit pour toi, détecte la route et les obstacles!
63
Q

Qu’est-ce que le modèle d’Apprentissage profond (Deep Learning)?

A
  • Deep neural nets (DNNs), sont des réseaux de neurones artificiels (ANNs) qui ont un très grand nombre de couches 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.
    => Reconnaître les objets et leurs catégories (AlexNet ; ResNet), comprendre le langage parlé (Gopher ; GPT-3; Mégatron)
64
Q

Vrai ou faux? Le Deep Learning a ses failles : changer un pixel dans l’image peut complètement déstabiliser les ANNs, tandis que l’humain ne serait pas déstabilisé.

A

Vrai!

65
Q

Quel est le problème principal de la perception?

A

Le problème est le suivant :
Comment acquérir des connaissances véridiques du monde extérieur?

66
Q

Nomme moi une connaissance véridique que l’on a sur notre perception :

A
  • Il existe une correspondance entre nos perceptions et le monde extérieur.
  • Autrement dit, notre appareil perceptif est bien adapté à l’environnement!
67
Q

Vrai ou faux? Nous avons conscience (“awareness”, en anglais) seulement du produit final de nos processus perceptuels.

A

Vrai!
=> 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.

68
Q

Qu’est-ce qu’un paradoxe?

A

C’est un énoncé qui mène à une contradiction.
- Par exemple : “Je mens.”
- Par exemple : “Un ensemble qui contient tous les ensembles qui ne se contiennent pas.” = Paradoxe de Russel.

69
Q

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

A

**C’est un énoncé qui semble mener à sa négation ; ici, cependant, le raisonnement ne résiste pas à l’analyse.
- Par exemple :
“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).

70
Q

Quel est donc le pseudo-paradoxe de la perception?

A

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.

71
Q

Parle moi de l’exemple de perte d’information visuelle précoce, qui montre que le monde ne pourrait pas être tel que nous le percevons.

A
  • (Voir image) Ce pourrait être l’axe en vert, ou l’axe en rouge que l’on perçoit. Comment savoir lequel est le véritable? Percevons-nous bien l’environnement?
72
Q

Comment nomme-t-on les figures qui déjoue la façon dont nous percevons les choses, et qui montrent à la fois que le monde n’est pas tel que nous le percevons?

Oeuvre de Alakbarov
A

Les figures “impossibles”!

Figures de Moretti.