cours 18: Contrôle Cognitif I Flashcards
De quoi souffre le patient W.R.?
- Perception intacte
- Attention intacte
- Mémoire intacte
- Control moteur intact
Mais: une certaine nonchalence
=> Tumeur dans le cortex préfrontal
Quels sont les caractéristiques de patients frontaux?
- Comportement est ‘stimulus-driven’ (singe de L. Bianchi – attire par la poignee de porte mais pas sure de savoir quoi faire avec; utilization behavior Lhermitte)
- Facilement distrait par les interruptions (taches de ‘multople errands’ par Shallice et Burgess; vous sur internet?)
- Perseveration (inabilite a re-evaluer les consequences de leurs actions)
- Interactions sociales inappropriees (surtout quand lesion du cortex orbito-frontal)
Actions determinees par la volition (goal-directed) versus les habitudes (habits) – gestion de l’interaction entre ces deux systemes (cortex prefrontal lateral)
Quels sont les 4 subdivision du Cortex Frontal?
Aires du Frontal Cortex
Comparaison du cortex préfrontal à travers les espèces
De quels ‘processus’ dépend le controle cognitif?
- Organisation hierarchique des actions, en particulier dans le temps
- Capacite a (re-)evaluer la consequence de ses actions
- Prise de decision
- Retrouver et selectionner l’information pertinente a mettre en memoire de travail
- Memoire de travail
Exemple de Action Hierarchy
La mémoire de travail
- Representation de l’information importante pour la tache a executer
- Cette representation est transiente
- Le cortex prefrontal est necessaire pour la memoire de travail, mais pas la memoire associative
Expliquez la tâche à réponse différée
Area 46 in Lateral Prefrontal Cortex
Memoire de travail: etudes chez l’animal
- Lesion du cortex lateral prefrontal : animaux ne peuvent pas faire la tache de ‘delayed response task’. Ne peuvent pas maintenir l’information pendant plusieurs secondes
- Ces animaux peuvent encore former des associations via un apprentissage sur beaucoup d’essais: ‘associative memory task’
Delayed Response Task vs Associative Learning Condition
Memoire de travail: etudes chez l’animal
Lesion de l’aire 46
• Enregistrements dans le cortex prefrontal lateral (area 46) chez le singe montrent sa participation a la memoire de travail
Réponse des neurones dans l’aire 46 à la ‘Delayed response task’
- animal fixe le point de fixation
- cue = un flash de lumière sur l’ecran
- delay = animal doit attendre
- go = le point de fixation devient vert
- l’animal indique la position du flash dont il se souvient
- Enregistre l’activite pendant la periode de delai/attente
• Distinction entre garder active en memoire une representation complexe au service de la tache vs. coder pour des attributs specifiques vs. coder un signal de reponse
Comment?
Reformatter l’information en utilisant ‘what/quoi’ pour indiquer ‘where/ou’
Encodage des what- et where-cells
LPFC est critique pour la memoire de travail
- Activite vue pendant le delai n’est pas presente si le singe voit les memes stimuli passivement -> activite neuronale est liee a la tache de memoire
- Actvite pendant le delai est plus forte que pendant la presentation du stimulus
- Dans la meme aire, on trouve des cellules qui codent pour quoi, ou et quoi/ou - pas de grande specificite regionale mais pluot des cellules qui multiplexent en fonction de la tache!
- Response des cellules varie en fonction de la tache (la meme cellule peut repondre a differentes dimensions)
Pourquoi y a-t-il une activité soutenue dans le LPFC pendant des tâches de memoire de travail ?
2 options
• 1. Reactiver certaines representations a long-terme et les acceder
Vs
• 2. Maintenir active en memoire une representation complexe au service de la tache et donc le but de la tache
Plutot l’option 2 car
– Les lesions du LPFC n’affectent pas la memoire a long-terme
– Mais LPFC est important pour faire le lien entre la memoire a long-terme et les besoins de la tache
Mémoire de travail: études chez l’homme
- Lésion de l’aire 46 -> patients avec déficits frontaux
- Imagerie functionelle
- LPFC montre une activité soutenue pendant le délai
Mémoire de travail
What does the fMRI brain imaging study show?
– Delayed-response task: Est-ce que le visage probe a ete presente pendant l’encoding?
– Encoding: 1, 2, 3 or 4 visages dont il faut se souvenir (toujours 4 items pour garder la complexite perceptuelle constante)
Mémoire de travail
What does the fMRI brain imaging study show concerning FFA area vs PFC?
- Activite dans LPFC depend du load
- Activite soutenue dans LPFC (area 46) pendant le delai (pas le cas dans la FFA)
- Activite dans FFA est maximale pendant encoding et retrieval
Memoire de travail: etudes chez l’homme
Conclusions de la delayed response task concerning le LPFC et le PFC
– LPFC montre une activite soutenue pendant le delai: role dans le maintien de l’information on-line
– PFC sensible au contenu de l’information maintenu mais aussi aux processus mis en jeu par la manipulation de l’information: inhibition, reformatage, selection de la reponse appropriee a la tache
Test de mémoire de travail:
Spatial forward
Spatial backward
Verbal forward
Verbal backward
Ils annoncent qu’il faut faire test sur Mdt - il faut rappeler les événements dans l’ordre présenté.
Autre condition: tâche verbale, faut faire dans l’ordre inverse: 6 3 2 - il faut dire 2 3 6…..
On ne fait pas encore tâche mais on mesure activité. Ensuite vraie tâche arrive: toujours carré et une lettre. Faut se souvenir où carré et lettre et temporalité
Brain activity selon la tâche: verbal vs spatial
• Differences dues au contenu a memoriser:
– Square location task - Superior Parietal (SPS) bilateral, Inf Frontal Gyrus surtout a droite
– Letter Identity Task – IFG a gauche, plus grande lateralization a gauche
Anterior prefrontal (APF) et dorsolatéral préfrontal (DLPF) durant la tâche de Spatial and Verbal forward and backward
Differences dues au processus de traitement mis en jeu:
Anterior PreFrontal (APF)- goal-setting – activite qui augmente pendant la periode d’instructions
Lateral PreFrontal Cortex (aire 46) activite plus grande pour backward -> manipulation donc pas juste maintien de l’information
Décrivez la tâche de N-back
Lateral-Prefrontal areas are temporary repository for representations accessed from other neural sites:
What are the possibilities?
– Information transfer (unlikely)
– Pointer to relevant information
– Hubs in information processing with variable connectivity (graphs): Difference entre connectivite anatomique et functionelle
Le LPFC agit-il seul?
Non! Il coordone avec le cortex parietal.
• Etudes chez l’animal:
– WM delayed response task versus associative task: greater glucose utilization in prefrontal 46 AND parietal 7 under WM task. Similar recruitment of sensory areas.
• Etudes chez l’humain:
– WM tasks always involve fronto-parietal network
Quelle est l’activation pendant une tâche de 3-back: Fronto-pariétal network
N-back sequences faites de visages et de mots :
‘Lure Condition’ - Sequences difficiles, parmi les 3-back certains items sont repetes 2 ou 4-back
‘NoLure Condition’ - Sequences faciles, si un match toujours 3- back jamais de repetition 2 ou 4-back
Aires corticales plus activees par Lure que NoLure : DLPFC and parietal
New views on the working memory (WM)
- WM is more than active maintenance of materials of different types - Process-based account
- Cognitive Control - Goal setting and monitoring
- Extract relevant information for task at hand from memory buffers
- Inhibition of irrelevant information
- Maintenance of information, while sending order to carry other computations (maintenance AND flexibility)
- Selection for response (select among competing responses)
Different regions for different processing requirement
Gradient Frontal Posterior-Anterior: Integration des différentes demandes d’une tâche
New views on WM p/r grandients
Antérieur-postérieur
ventral-dorsal
lateral-medial
- Gradient Anterior-Posterieur – de l‘intention abstraite a la realisation concrete par des actes
- Gradient Ventral-Dorsal – du maintien plus passif de l’information a sa manipulation et son reformattage en fonction de la tache. Aussi, un debat sur what/quoi et where/ou
- Gradient Lateral-Medial – traitement en WM de l’information dans l’environement versus information reliee a l’histoire personelle/episodique et les emotions. Lateral PFC integre information dans l’environement importante pour la tache, medial PFC l’info plutot reliee a la motivation/ drive personnel/emotion
La prise de décision
étapes
- Integration et evaluation d’une variete de facteurs
- Inhibition de competiteurs (aller au cine plutot que d’etudier)
- Evaluation du benefice/cout de chaque decision
- Balance entre habitudes et avoir un but precis
- Evaluation du contexte
- etc
Exemple:
Choisir entre aller en cours ou aller chercher un ami a la gare
Quelles sont les 2 théories de prise de décision?
Normative theories – decision d’un agent rationel
Descriptive theories – decision prise par un agent humain
Pas si differentes si on prend en compte l’evolution… cad - Rationel, mais par rapport a quel but?
