Cours 2 Flashcards
Comment peut-on expliquer la complexité des comportements et pensées humaines ?
86 milliards de neurones
10 000 connexions par neurones
Quelles sont 2 caractéristiques du cerveau qui font que son traitement/fonctionnement est optimal ?
Haut niveau d’organisation : organisation structurelle qui reflète une efficacité dans le traitement de l’information.
Redondance : les processus critiques sont traités par différents systèmes. Donc utile en cas de défaillance d’un des systèmes qui traite un processus critique. ex : respiration
Quelle est la différence entre l’organisation structurelle/anatomique du cerveau et l’organisation fonctionnelle ?
Organisation structurelle/anatomique : organisation anatomique (physique) des populations de neurones, notamment au niveau de leurs connexions (projections atonales), qui structurent leur activité.
Organisation fonctionnelle du cerveau : organisation de l’activité des neurones, notamment en fonction de leur synchronisation, qui structurent le traitement d’information. Schémas d’activation.
La fonction et la structure sont-elles indépendantes ?
Non.
La fonction suit la structure: la structure permet pas mal de délimiter le fonctionnement cérébral. L’organisation structurelle structure l’activité, donc délimite l’organisation fonctionnelle (activité).
Et donc l’organisation structurelle aussi permet de déterminer comment l’information est traitée.
Donne une preuve qui montre que la fonction suit la structure
Grande correspondance entre les fibres de connexion et l’activité fonctionnelle
(schéma de streamlines (structurel) VS schéma d’activation (fonctionnel))
Explique le phénomène d’addiction aux niveaux moléculaire, neuronal, des réseaux local, des grands réseaux, individuel et sociétal
Molécules : dopamine est impliquée dans addiction
Neurones : neurones spécialisés dans le traitement de la dopamine (neurones dopaminergiques I guess)
Réseaux locaux : certaines régions où se trouvent circuits dopaminergiques. vmPFC, etc.
Grands réseaux : connexions entre différentes régions cérébrales pour le phénomène d’addiction
Individu : détresse de l’individu provoquée par l’addiction
Société : la crise du fentanyl
Explique l’étude qui traite des grands réseaux impliqués dans le phénomène d’addiction.
Étude qui évalue à quel point les connexions cérébrales varient entre les différents groupes cliniques
Connexions sont altérées chez gens qui souffrent d’addiction
Montre que les grands réseaux aussi sont impliqués dans phénomènes d’addiction (donc peut aussi expliquer/étudier les phénomènes d’addiction à l’échelle des grands réseaux)
Résumes les parties du neurones.
Corps cellulaire/soma : contient le noyau
Dendrites : synapses d’entrée. Post synaptique*
Terminaisons axoniques : synapses de sortie. Pré synaptique*
Quels sont les 3 types de neurones et qu’est-ce qui les distingue ?
Variation de la forme et de l’organisation du neurone selon leur niveau de traitement d’information/leur fonction
Neurones sensoriels : traitement sensoriel. Amènent l’info au SNC
Interneurones : Aires associatives. Intermédiaires entre activité sensorielle et motrice dans le SNC
Motoneurones/neurones moteurs : envoient signal aux muscles. Beaucoup d’entrées/dendrites (car mouvements précis et coordonnés) et longs axones (car doivent se rendre jusqu’au membre à bouger)
Décris les différentes étapes du potentiel d’action.
–> Stimulation du neurone
–> Canaux sodiques (Na+) s’ouvrent
–> ENTRÉE d’ions sodium (Na+)
–> Dépolarisation de la membrane (se rapproche de 0)
Si atteint -55 mV :
–> Ouverture ++ des canaux de sodium de façon séquentielle le long de la membrane l’axone
–> Dépolarisation +++, jusqu’à environ 30 mV
–> Canaux potassium s’ouvrent (K+)
–> SORTIE d’ions potassium (K+)
–> Repolarisation (baisse)
–> Hyerpolarisation/overshoot (dépasse le potentiel de repos de -70)
–> Pompes qui remettent au potentiel de repos (-70 microV)
Pourquoi la membrane est-elle polarisée au repos ?
Parce qu’au repos, la quantité de sodium et de potassium est inégale. Donc potentiel de -70 microV.
Quelle est la conséquence de l’hyperpolarisation ?
Hyperpolarisation entraîne une période réfractaire. Neurone non disponible pour produire un nouveau potentiel d’action, tant qu’il n’a pas réatteint son potentiel de -70 microV. (neurone peut pas traiter d’info pendant sa période réfractaire)
Quel aspect du potentiel d’action est impliqué dans l’encodage.
La fréquence de décharge est impliquée dans l’encodage (et non le potentiel d’action en tant que tel)
Quels sont les 2 types de synapses ? Décris-les.
Synapses chimiques : vésicules remplis de neurotransmetteurs dans les terminaisons axoniques du neurone pré-synaptique. Potentiel d’action dans le neurone pré-synaptique active canaux de calcium –> libération des neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Transmis au DENDRITE du neurone post-synaptique.
Synapses électriques : le signal électrique est simplement transmis de l’un à l’autre
Que font les neurotransmetteurs excitateurs ?
Exemple : glutamate
Dépolarisent la membrane, donc stimulent la décharge.
Sont au niveau des neurones principaux.
Que font les neurotransmetteurs inhibiteurs ?
Exemple : GABA
Bloquent l’entrée d’ions, donc baissent de la polarisation (hyperpolarise), donc nuisent à la décharge.
Au niveau des interneurones.
Comment les potentiels d’action sont-ils transmis ?
Les neurones pré-synaptiques ont un certain potentiel d’action (Xi) et sont connectés à un neurone post-synaptique avec une certaine force de connexion (Wi). Ils transmettent ensemble transmettent leur signal au neurone post-synaptique. Si le signal d’entrée est assez fort pour passer le seuil d’activation (-30 microV), le neurone post-synaptique va avoir un potentiel d’action.
Qu’est-ce qui détermine la force de connexion entre des neurones pré et post-synaptiques ?
Force de connexion (Wi) est déterminée par :
(1) La quantité de glutamate (par exemple) dans la fente synaptique
(2) Le nombre de récepteurs post-synaptiques
Qu’est-ce qu’on peut constater à partir des couches corticales ?
L’organisation du néo-cortex en couches reflète une organisation dans le transfert d’information.
Le transfert d’information au niveau du néo-cortex est séparé parmi 3 structures/régions. Lesquelles ?
Le thalamus
Le tronc cérébral
Les autres régions cérébrales/structures sous-corticales
Dans quelle(s) couche(s) corticale(s) projette le thalamus ?
Le thalamus envoie des projections dans la couche 4.
Où projette le tronc cérébral ?
Dans les couches 1 à 6
Quelles sont les fonctions associées au tronc cérébral ?
Tronc cérébral est associé aux éléments critiques à la survie (battements cardiaques, respiration)
Pourquoi est-ce qu’on dit qu’il y a un lien entre le tronc cérébral et la redondance ?
Tronc cérébral est associé aux éléments critiques à la survie, donc ceux pour lesquels il y a redondance.
Vers quelles couches les autres régions corticales projettent-elles ?
Vers les couches 1, 2, 4 et 5.
La couche corticale 2 envoie des informations vers _____.
Couche 2 –> autres aires corticales
La couche corticale 3 envoie des informations vers _____.
Couche 3 –> autres aires corticales de l’hémisphère opposé
La couche corticale 5 envoie des informations vers _____.
Couche 5 –> structures sous-corticales
La couche corticale 6 envoie des informations vers _____.
Couche 6 –> thalamus
Vrai ou Faux ? Même l’organisation au niveau des couches reflète un traitement algorithmique.
Vrai.
Explique l’étude qui soutient que l’organisation en couches du néo-cortex est impliquée dans la cognition de haut niveau.
Hypothèse : rôle de l’activité des neurones dans différentes couches corticales dans le maintien de l’information en mémoire de travail.
Tâche de mémoire de travail
- Neurones excitateurs (oscillations rapides) dans les couches superficielles –> encodage de l’information sensorielle et maintien de cette information en mémoire de travail
- Neurones inhibiteurs (oscillations lentes) dans les couches superficielles et profondes –> inhibition/suppression d’information concomitante non-pertinente, pour ne pas nuire à la mémoire de travail
–> Couches profondes produisent activité inhibitrice pour empêcher l’interférence avec la mémoire de travail.
–> Donc couches corticales ont un rôle dans l’organisation de l’information
Comment est organisé le cortex strié ?
Organisation en colonnes d’orientation, dominance oculaire (hypercolonnes) et color-sensitive blobs
L’organisation du cortex strié est un exemple de quels 2 concepts vus dans le cours ?
Le cortex strié est un exemple de modularité (1) et du fait qu’il y a organisation de l’information au niveau du cortex (2).
Le cerveau reflète un homoncule pour le ____ et la ____.
(1) Homoncule pour le traitement de l’information somatosensorielle
(2) Homoncule pour la production motrice
Sur l’homoncule, quelles sont 2 caractéristiques de la correspondance entre une région du corps et sa région de traitement sensoriel ou de production motrice ?
Les parties du corps qui sont proches les unes des autres sont traitées à des endroits proches sur le cortex. (1)
La surface associée au traitement sensoriel et moteur d’une région est proportionnel au degré de sensibilité du traitement de son information. (2)
La tonotopie et la rétinotopie sont des exemples d’_____ et de ____.
(1) organisation LOCALE de l’information au niveau du cortex
(2) modularité
Les différentes aires cérébrales sont un exemple de ____.
organisation globale
Quelles sont les 3 coupes du cerveau ?
Sagittale : sépare les 2 hémisphères
Coronale : sépare portions antérieure et postérieure
Horizontale : sépare le haut et le bas
Jusqu’où se rendent les projections axonales ?
Il y a des projections jusque dans la moelle épinière.
Qu’est-ce que traitent spécifiquement la voie dorsale et la voie ventrale dans le traitement visuel ?
Voir dorsale : perception spatiale. Where.
Voie ventrale : perception identification. What.
Quelle condition résulte d’un problème de la voie ventrale du traitement visuel ?
Agnosie. Déficit d’identification des objets.
Qu’est-ce qu’un réseau fonctionnel ?
Réseau fonctionnel : ensemble de réseaux qui sont généralement activés ensemble. Si une région est active, l’autre a une grande probabilité d’être active aussi
Quelles sont les 2 caractéristiques fondamentales des réseaux ?
(1) Niveau de ségrégation/modularité des réseaux : jusqu’à quel point un réseau est séparé des autres réseaux et n’a pas besoin de communiquer avec eux.
(2) Niveau d’intégration de l’information : à quel point un réseau partage son information avec d’autres réseaux.
Qu’est-ce qui fait qu’un réseau a un fonctionnement optimal ?
Niveau optimal de ségrégation/modularité et d’intégration.
Qu’est-ce qui résulte d’un fonctionnement non-optimal des réseaux ?
Déficits de traitement de l’information –> pathologies, etc.
Quelle est la relation entre le réseau dorsal attentionnel et le réseau par défaut ?
Patrons d’activation et de désactivation anti-corrélés (lorsqu’un est plus actif, l’autre l’est moins, et vice-versa).
Ces dynamiques semblent refléter la façon dont l’attention traite l’information qui provient de l’environnement et pour ensuite se désengager de l’environnement.
Quels aspects du cerveau reflètent une organisation ?
ORGANISATION LOCALE :
Cortex strié : organisation en colonnes d’orientation, hypercolonnes et color blobs.
Homoncule : organisation locale dans le traitement de l’information somatosensorielle et la production motrice
Rétinotopie et tonotopie : organisation locale dans le traitement de l’information sensorielle
Voie dorsale et voie ventrale de la vision : organisation locale en 2 voies de traitement visuel après les aires visuelles primaires. Organisé selon la perception spatiale VS l’identification.
ORGANISATION GLOBALE :
Couches corticales : reflètent une organisation dans le transfert de l’information.
Couches profondes VS superficielles : activité des neurones dans les couches profondes et superficielles organisée de façon à maintenir l’information en mémoire de travail et inhiber les distracteurs.
–> évidence que l’organisation du néo-cortex en couches est impliqué dans la cognition de haut niveau
Aires cérébrales : organisation globale. Aires qui englobent des régions avec une fonction similaire, division en lobes, etc. (Aires sensorielles et motrices = aires somatosensorielles, motrices, visuelles, auditives et gustatives)
Grands réseaux neuronaux : somatomoteur, contrôle, dorsal attentionnel, par défaut, visuel, de saillance
Qu’est-ce que la neuroplasticité ?
Neuroplasticité : changement de l’organisation en fonction du développement et des expériences
Quels sont les 2 façons dont les neurones peuvent changer (neuroplasticité) ?
1) Potentialisation à long terme
2) Apprentissage
Qu’est-ce que la potentialisation à long terme ?
–> Co-activation simultanée de deux neurones (pré et post synaptique)
–> Augmentation de la quantité de neurotransmetteurs dans le neurone pré-synaptique
–> Et augmentation du nombre de récepteurs post-synaptiques
–> + grande probabilité d’être co-activités dans le futur.
Meilleure efficacité de la communication synaptique.
Qu’est-ce que l’apprentissage ?
Augmentation du nombre de connexions (W) –> augmentation de l’efficacité synaptique
Qui a défini le PLT ?
Hebb
Comment est-ce qu’on peut utiliser la neuroimagerie pour regarder le phénomène de neuroplasticité ?
Stimulation répétitive du doigt –> activation localisée répétitive de la représentation corticale du doigt –> modifications au niveau de la transmission synaptique –> réorganisation corticale –> remodellage du traitement sensorimoteur et tactile –> amélioration de la perception tactile et de la motricité du doigt
Quels différentes activités entraînent des changements au niveau des l’efficacité synaptique, et à quelle échelle ?
L’exercice, la nourriture, le life-style et la culture ont un impact plus lent, qui prend plus de temps
L’entraînement, la pratique et l’expérience ont un impact un peu plus rapide
TMS, stimulation répétitive et perceptual learning ont un impact encore plus rapide
Quel type d’explication recherchons-nous en neurosciences cognitives ?
Des explications mécanistiques
Vrai ou Faux ? La plupart du temps, on n’a pas accès à la variable causale, elle doit être inférée.
Vrai.
Quelles sont les étapes de la méthode scientifique/du cycle expérimental ?
- Phénomène qu’on cherche à comprendre
- Formulation d’une hypothèse à partir du phénomène et des recherches déjà faites.
- Production de données : choix de la mesure et conception du protocole expérimental. Implémentation du protocole. L’expérience produit-elle un résultat fiable (reproductible) ?
- Analyse des données : évaluation de l’hypothèse et inférences à partir des données. Interprétation.
Qu’est-ce que la validité interne ?
Cohérence interne du protocole expérimental. Y a-t-il des trucs qui nuiraient à l’interprétation des résultats ?
Le protocole permet-il de faire une inférence valide, ou y a-t-il des explications alternatives vis-à-vis des résultats observés ?
Qu’est-ce que la validité externe ?
L’opérationnalisation des variables réfère-t-elle à un construit qui existe vraiment dans le monde ? L’effet se généralise-t-il au-delà du contexte expérimental dans lequel nous l’avons observé ?
Des effets qui ne sont pas réplicables constituent un problème de validité ____.
externe
Des études faites sur l’égo, soit un concept qui en fait n’existe pas, constituent un problème de validité ___.
externe
L’effet d’ordre est un problème de validité ___.
interne
Quelles sont les caractéristiques que doit avoir une hypothèse ?
- Elle explique un phénomène, réfute une explication ou établit une relation entre au moins 2 variables.
- Elle est parcimonieuse (+++ simple)
- Elle est falsifiable. Décrit les conditions dans lesquelles elle est réfutable.
- Elle est prédictive. Elle dit ce qu’on devrait observer si X est vrai.
Pourquoi les hypothèses sont souvent invalides dans les études de psychanalyse ?
Les hypothèses ne sont souvent pas falsifiables, donc pour plusieurs concepts psychanalytiques, il n’existe pas de conditions dans lesquelles l’hypothèse peut être fausse.
La validité de la manipulation expérimentale concerne la variable ____ et la précision de la mesure concerne la variable ____.
La validité de la manipulation expérimentale concerne la variable indépendante et la précision de la mesure concerne la variable dépendante.
Explique la différence entre une VI continue, une VI catégorielle ordinale et une VI catégorielle factorielle.
Continue : la variation est linéaire.
Catégorielle ordinale : peut faire une gradation ordinale entre les différentes valeurs. Exemple : échelles
Catégorielle factorielle : pas de relation quantifiable entre les niveaux de la VI. Exemple : oui ou non, groupe contrôle VS groupe traitement, etc.
On fait une étude où on compare l’effet de la méditation VS ne pas méditer sur le signal EEG. Quel est le type de VI ?
Catégorielle factorielle (groupe méditation VS groupe contrôle)
Quel est l’avantage et le désavantage des mesures intra-sujet ?
Avantage : contrôle les différences inter-individuelles
Désavantage : effet d’ordre qu’il faut essayer de contrebalancer.
Quel est l’avantage et le désavantage des mesures inter-sujets ?
Avantage : nécessaire pour comprendre les variabilités inter-individuelles
Désavantage : il faut s’assurer que les groupes sont comparables, qu’ils sont tous assez égaux sauf en ce qui concerne la VI
Qu’est-ce qu’un cadre conceptuel ?
Structure (grille d’analyse) de connaissances, théories et présupposés qui permettent de comprendre les effets observés. On fait nos interprétations en fonction du cadre conceptuel.
Qu’est-ce que le signal et le bruit, statistiquement ?
Signal : différence entre les moyennes des différents niveaux de VI
Bruit : variance autour des moyennes
Quel est l’impact d’un mauvais protocole expérimental, sur le rapport signal sur bruit ?
Il va y avoir beaucoup de différence de bruit autour des moyennes des différents essais/différents groupes/conditions, ou le rapport signal sur sera plus faible que dans des conditions optimales.
Une collecte de données dans un contexte qui n’est pas optimal est une menace à la validité ___.
interne
Parce que ça laisse place à des explications alternatives pour expliquer les résultats observés.
Mesurer la réponse pupillaire pour mesurer l’attention entraîne un manque de validité ___, puisque plusieurs autres facteurs modulent la réponse pupillaire.
interne
Car variables concomitantes
Vrai ou Faux ? En neurosciences cognitives, on identifie l’état psychologique, puis l’état cérébral résultant. Donc l’état cérébral à partir de l’état psychologique.
Vrai
En neurosciences cognitives, on utilise des inférences ___, et non des inférences ___.
Avant
Inverses
P(état cérébral l état psychologique)
Probabilité d’obtenir un état cérébral, étant donné un état psychologique.
Quel est le problème avec l’inférence inverse ?
Un état cérébral (patron d’activation) est impliqué dans plusieurs états psychologiques.
Donc il est difficile d’inférer la présence d’un état mental à partir d’un patron d’activation.
2 considérations méthodologiques.
(1) Qualité des données (rapport signal sur bruit)
(2) Interprétation des résultats (validité Interne)
Qu’est-ce que l’hyperscanning permet d’étudier?
Les interactions inter-individuelles au point de vue cérébral
