Cours 9 Memoire de Travail Flashcards
Que fait le tampon visuel :
imagerie mentale/visuelle
Imagerie visuelle
v Habileté à recréer le monde visuel dans notre esprit, en l’absence d’un stimulus physique (en l’absence d’un stimulus perceptuel)
v Question principale: est-ce que l’imagerie visuel sert à quelque chose (lorsqu’il y a un problème lié à l’imagerie visuel je l’utilise VS il y a pleins de fonctions dans le corps humains alors ça ne sert pas à grand-chose) (puisque difficile à répondre de façon finale à cette question, on va plutôt se demander :) et est-ce que l’imagerie imite la perception visuelle? (Dans le cerveau, l’imagerie utilise les mêmes parties que la perception)
Utilisation de mesure objective dans les études présentées
Transformations mentales: Rotation mentale (coglab)
v Shepard & Metzler (1971):
Mental rotation of three-dimensional objects
Quand on crée des image dans notre tête, statique ou dynamique, est-ce qu’elles ont les mêmes limitation/fonctionne de la même façon que si j’avais les objets devant moi
Difficulté des personnes de garder l’image claire en mémoire. = limitation
v Buts
v Déterminer si imagerie visuelle fonctionne comme la perception
v Étudier les limites de l’imagerie visuelle
v Matériel
v Paires d’images représentant figures 3D de
10 cubes connectés
v Structure ressemblant à un « bras » avec trois « coudes » à angle droit
v Tâche
v Déterminer si deux dessins en perspective proviennent de la même figure 3D
v Variable-clé: Temps de réaction (TR)
v Conditions (participants informés avant chaque essai)
v Rotation sur le plan de l’image (ex : tu prends une feuille de papier et tu la retourne 180* = seulement 2 dimensions (pas de profondeur impliqué) on voit toujours les mêmes composantes de l’image)
v Rotation en profondeur (3ieme dimension) certaines composantes de l’image sont cachés)
La question est : est-ce que je suis capable de faire des rotations en 3D?
v Différence angulaire: (la différence d’angle entre l’original et la nouvelle image)
v 0/20/40/60/80/100/120/140/160 degrés de rotation
v Hypothèse:
v Plus grande différence angulaire implique plus grand TR
Est-ce que ça fonctionne dans ma tête aussi? Si oui, plus l’angle entre les deux images est grand, plus ça va me prendre du temps pour dire que c’est la même image = les gens essaient de faire de la rotation mentale qui respecte les caractéristiques de la perception mentale
v Résultats (paires « Même »)
v Forte relation linéaire entre la différence angulaire et le temps de réaction
v Approx. 45 à 60 degrés par seconde (pas capable d’aller plus vite que 45/60*par secondes) limitation physique ex : j’ai un objet dans les mains, y’a une limite à quel point je peux tourner l’objet dans mes mains) limitation mentale = semblable à celle physique.
v Pas d’impact du « type de rotation » sur les TR (ça ne semble pas avoir un coup supplémentaire de déterminer la 3ieme dimension des deux premières. Dans mon esprit je suis capable de créer des images mentales en 3 dimensions)
Mon imagerie mentale semble respecter les caractéristiques utilisées par la perception visuelle dans le vrai monde
v Paires différentes: 1+ sec. plus lents que la moyenne
v Rotation complète, puis ensuite, décision
Interprétation
v Robustesse dans la linéarité des résultats (lien fort entre l’angle et le TR)
v Cohérent avec proposition selon laquelle les participants utilisent une version interne similaire à une rotation externe pour rendre les objets congrus/identiques
v Processus analogue peut être réalisé à un taux limite maximal de rotation (40/60* par seconde)
v Participants performent opérations mentales en 3D analogues (interprétation la 3ieme dimension + faire la rotation)
v Même si on leur montre des images 2D
v Soutien pour représentations figuratives (analogues) (depictive) (les images mentales (imaginées) traités respecte les limitations et le fonctionnement de la perception visuelle dans le vrai monde)
Balayage mental
v Kosslyn (1973): Scanning visual images: some structural implications.
v Si l’imagerie est semblable (analogue) à la vision, est-ce qu’on peut se concentrer sur des parties d’un objet imaginé? (Encore perception visuelle VS imagerie visuelle)
Plus long d’identifier le point rouge sur le devant du bateau si on est très proche (il va falloir se déplacer et regarder) que si on est loin et qu’on peut voir the bigger picture (tout voir en même temps)
- On veut savoir si en imagerie visuelle c’est la même chose
v Tâche: apprendre les différentes caractéristiques des images (vertical ou horizontale)
v Phase 1 (Étude)
v Regarder dessins de contours
v Réussir à reproduire les dessins
Assez simple, on veut que les composantes soient à la bonne place (ex. pétale en haut, feuille et ensuite terre et racine. Ex. horloge au milieu, toit en haut et porte en bas)
v Phase 2 (Test) les yeux fermés
v Entendre nom d’un objet: bateau
v Imaginer
v Condition 1: Objet complet (bateau au complet)
v Condition 2: Focus sur une extrémité spécifiée (imagine le bateau, imagine-toi que t’es à l’arrière et fait un focus sur l’arrière du bateau)
v Entendre nom de partie/Partie est-elle sur l’objet? (ex : élis = oui ou non)
v Mesure: Temps de réaction
Dans notre tête, il n’y a pas de limitation physique et on n’a pas besoin d’utiliser l’image pour faire la tâche. On pourrait utiliser une autre façon de faire la tache = pas trop de différence entre regarder l’image au complet ou focaliser sur une partie en particulier (avant/arrière)
v Hypothèses: Équivalent au traitement visuel
v Si on regarde objet complet, TR moyen ne dépendra pas de la position de la partie sur l’objet
v Si on doit se concentrer sur une partie (ou « zoomer »), TR sera fonction de la distance entre emplacement de l’extrémité (où est ce que j’ai demandé de se placer dans ma tête) et propriété testée (l’emplacement de la composante que je vais tester)
Si on est capable de montrer ça on va pouvoir montrer encore une fois que mon imagerie mentale respecte les caractéristiques de la façon dont je fais du traitement visuel lorsqu’il y a des objets devant moi
Les deux confirmé
v Résultats
Ce qu’on se rend compte c’est que si je demande aux gens de se tenir à une distance égale de toutes les parties du bateau ou de l’avion ou de la fleur dans leur tête, peu importe si je teste une composante qui était une extrémité ou qui est au centre de l’objet, ça ne fait pas de différence dans le temps que ça prend pour répondre à savoir si la composante est là ou non.
Tandis que si je demandais aux gens de zoomer sur une partie de l’objet, clairement pour pouvoir répondre, si je teste une composante qui est à l’endroit où ils ont zoomer, c’est vraiment rapide, si je test par exemple une composante au milieu du bateau, qui est à l’arrière du bateau, ça veut dire qu’il faut qu’ils se déplacent dans leur tête vers le milieu du bateau = il y a un coût de déplacement comme ça serait dans la vraie vie. Si je teste un objet ou une composante à l’autre extrémité = ça prend encore plus de temps pour se déplacer dans sa tête et ça va être encore plus long
Une démonstration ici de l’imagerie visuelle qui respecte la façon dont la perception visuelle fonctionne alors qu’il n’y a pas de raison théorique pour qu’il y ait ce genre de limitation là ou ce genre de proportion
v Soutien pour représentations figuratives
Critiques de Pylyshyn (1973)
« Je suis capable de me faire des images dans ma tête, mais elles ne servent à rien. Il y a des moyens plus efficaces de résoudre à des problèmes. Vous ne pourrez jamais prouver que j’ai tort, et je ne pourrai jamais prouver que j’ai raison »
v Introspection n’est pas fiable (introspection analytique : tu fais des études, les participants te disent ce que tu veux entendre)
v Participant(e)s pourraient dire ce que l’expérimentateur veut entendre
v Ne veut pas dire qu’il s’agit d’un phénomène courant
v Impénétrabilité cognitive
v Humains conscients de peu de processus mentaux (ce n’est pas parce que tu as l’impression que tu fais un processus mental que c’est ça que tes en train d’utiliser pour résoudre un problème)
v Faire l’expérience de l’image ne signifie pas nécessairement utiliser l’image
v Image pourrait être un épiphénomène (coïncidence : image apparait mais elle ne sert à rien)
v Autre type de représentation/Processus est non-spatial/non-visuel
v Image pourrait être produite après le traitement (simulation post-décision : peut-être que j’ai une autre façon de résoudre un problème qui est plus efficace, mon cerveau test l’image (la théorie) avant de répondre)
Ex. je cherche à savoir si MTL est plus proche de QC ou TOR. Je peux faire dans ma tête une image de vol d’oiseau et regarder la distance : manière visuelle de la faire
Ou je peux utiliser mes connaissances et me dire : l’année passée je suis allé à TOR et ça a pris 6h vs QC 3h. représentation propositionnelle. Image qui s’est créer en même temps pour « confirmer » ou pour rien
Critiques de Pylyshyn (2003)
Hypothèse de connaissance tacite (implicite: Utilise connaissance sans nécessairement savoir que j’utilise ses connaissances)
(Tacit knowledge hypothesis)
v Utilise savoir déjà acquis à propos de l’environnement pour accomplir tâche
v Mémoire de la structure des objets/du monde réel
v Relations entre parties d’objets
v Distances entre monuments/villes
v Pas besoin de m’imaginer les objets pour répondre. Peut-être que je suis capable d’expliquer les temps de réaction que j’ai obtenus sans faire appel à un processus qui utilise l’analyse d’une image
Représentation alternative
v Représentations propositionnelles (une phrase, un fait)
v Propriétés des stimuli sont représentées symboliquement (comme lorsque mots du langage représentent objets et relations entre objets)
v Représentations propositionnelles pourrait expliquer le balayage mental
Peut-être qu’au lieu de d’utiliser une image, j’ai une liste de faits organisés de façon non imagée, non visuelle, mais qu’au lieu d’avoir une image du bateau j’ai juste une liste de faits qui dit l’hélice d’un bateau est en bas du moteur, le moteur d’un bateau est derrière la roue, la proue du bateau est derrière la cabine, la cabine est derrière la poupe…
Selon Pylyshyn tu n’as pas besoin d’utiliser une représentation visuelle pour résoudre le problème et la façon dont il explique c’est que si je me déplace sur le bateau c’est plus long si j’ai une plus grande distance à faire mais ça dépend vraiment comment la connaissance est organisée dans ton esprit.
En gros si t’es situé dans ma tête à l’hélice en arrière du bateau et que la partie que je teste c’est est-ce qu’il y a une cabine sur le bateau. Peut-être qu’au lieu d’une image j’ai juste des faits par rapport au bateau qui sont organisés d’une manière x j’ai juste besoin d’aller récupérer le fait que je pars à l’hélice. L’hélice est sous le moteur, le moteur est derrière la porte qui est l’arrière du bateau, la poupe est derrière la cabine… donc je suis allée chercher 3 faits ça m’a pris un temps x, j’ai répondu à la question : est ce qu’il y a une cabine sur le bateau où j’étais situé. Si on essaie d’expliquer pourquoi ça prend x temps pour se rendre de l’hélice à la cabine, selon Pylyshyn, on est allé chercher 3 faits, ça a pris un temps x tandis que si on demande aux gens part de l’hélice puis après ça on pose la question est-ce qu’il y a une autre sur le bateau, je peux me souvenir des faits suivants l’hélice est en dessous du moteur le moteur est derrière la poupe la poupe est derrière la cabine la cabine est derrière la proue l’encre sous la proue là il a fallu que j’aille chercher 5 faits avant de me rendre à la réponse et ça va être plus long de traiter les 5 faits que tu as traité les 3 faits et ça va me prendre plus de temps pour répondre ce qui veut dire que mon hypothèse, soit que j’utilise l’image et que je me déplace dessus ou que j’utilise des faits sans du tout créer l’image ou sans utiliser l’image juste des faits organisés d’une certaine façon, je suis quand même capable de prédire les temps de réaction qu’on a obtenus dans l’expérience qui veut dire que selon Pylyshyn, les résultats classiques là démontrent pas une propension naturelle garantie à utiliser les images
Représentations propositionnelles
Exemple
v Exemple 1: hélice cabine (3 propositions)
v L’hélice est sous le moteur
v Le moteur est derrière la poupe (arrière du bateau)
v La poupe est derrière la cabine
v La cabine est derrière la proue (devant du bateau)
v L’ancre est sous la proue
v Exemple 2: hélice ancre (5 propositions)
v L’hélice est sous le moteur
v Le moteur est derrière la poupe (arrière du bateau)
v La poupe est derrière la cabine
v La cabine est derrière la proue (devant du bateau)
v L’ancre est sous la proue
v # de propos. utilisées explique temps de réaction
v Aucune image nécessaire!
On ne peut pas conclure que les participants n’ont pas utiliser, hors de tout doute, leur connaissance mentale des objets
Balayage mental
v Kosslyn, Reiser, & Ball, 1978 (Expérience 2):
Visual images preserve metric spatial information…
On ne va pas laisser le temps aux participants d’apprendre les faits par rapport à la tâche. Donc si relation linéaire qu’on trouve, faut que ça sout baser sur l’utilisation de l’imagerie visuelle
v But
v Déterminer si l’information spatiale métrique (distance) est préservée dans la mémoire de stimuli visuels
v Procédure
v Paradigme de balayage mental
v Se « promener mentalement » sur l’image
v Variable-clé: Temps de réaction
Méthodologie
On demande aux participant(e)s de mémoriser et redessiner la carte (à gauche) en se concentrant sur sept endroits-clés: une hutte, un arbre, un puits, un lac, une plage, un rocher, et un champ. (Ne pas apprendre par cœur les endroits)
Ils ont 5 minutes pour apprendre la carte
v Procédure:
v Les participant(e)s doivent s’imaginer la carte complète
v Ils/elles entendent un mot dénotant un lieu sur la carte et doivent se concentrer sur ce lieu
v 5 secondes plus tard, un autre nom de lieu est diffusé
v Ils/elles doivent balayer la carte et indiquer lorsqu’ils atteignent le 2e lieu
v « Point » se déplaçant en ligne droite le plus vite possible
Rationnel/Hypothèses
v Rationnel
v Si l’image mentale de l’île est réellement une copie analogue (ou figurative), cette copie devrait préserver les relations en termes de distance. Si oui, on a utilisé l’image et celle-ci respecte les distance donc représentation figurative (parce que on pense que si on apprend les endroits, on n’apprend pas nécessairement les relations entre mettons la plage et l’arbre donc la distance exacte. Ça ne fait pas de sens qu’on puisse apprendre 250 faits en 5 min. (ex. si on apprend les distances))
v Hypothèses
v distance entre deux cibles = temps de réaction
v Relation linéaire entre distance et TR causé par représentation figurative
v Résultats
v Temps de balayage augmente linéairement vs. distance
v Corrélation quasi-parfaite entre distance et temps de réaction lorsque les deux objets sont présents (relation linéaire forte : 0,97 = on peut pratiquement prédire 100% du temps)
v Interprétation
v Distances métriques représentées de la même façon que lorsque carte visuellement perçue
v Soutien pour représentations figuratives
Analyse structurelle
v Kosslyn (1975):
Information representation in visual images
v « Si l’imagerie fonctionne comme la perception visuelle, les mêmes facteurs devraient influencer la facilité à classifier une partie d’un percept ou d’une image. » (Traduction libre, p.343)
v Exemple: Taille
v Objets plus gros = Plus détaillés perceptuellement
Si l’imagerie fonctionne comme la perception visuelle, les mêmes facteurs devraient influencer la facilité à classer une partie d’une perception
Le concept à la base de cette expérience là (une analyse structurelle) c’est le fait que lorsque les objets sont plus près de nous, par définition ils sont plus gros. Quand ils sont plus gros ils sont plus détaillés et quand ils sont plus détaillés ils sont plus faciles à analyser. Plus gros = plus rapide à traiter
Overflow (ou « Dépassement ») dans le champ visuel
Kosslyn (1975) Expérience 1
Overflow: l’éléphant est trop proche donc il ne rentre pas completement dans notre champ visual
v Tâche
v Créer image mentale d’un éléphant ou d’une mouche
v Imaginer second animal (ex: lapin) à côté (sans overflow) dans l’espace restante. Pas beaucoup de place qui reste, donc il va être tout petit = équivalent à s’il était loin, donc moins détaillé.
v Juger si une propriété est appropriée ou non pour le second animal (oreille pointue? Si mon animal est « plus loin », ça va prendre plus de temps l’analyser)
v Mesure
v Temps de réaction 2e animal
v Variable d’intérêt
v Taille relative entre animaux
v Ex. Si mon premier animal est une mouche, c’est sûr que je n’ai pas de overflow. Donc plus de place pour quand je dois rajouter le lapin, donc celui-ci est plus proche, plus gros, plus de détail
v Prédiction
v 1er animal plus gros Laisse moins de place au 2e
v Donc 2e animal plus petit Plus lent à juger
v Résultats
v Taille relative influence temps nécessaire pour juger de la présence d’une propriété
v Si éléphant = 1er animal
v 2e animal (ex.: lapin) prend moins de place
v Jugement plus lent
v Si mouche = 1er animal
v 2e animal (ex.: lapin) prend plus de place
v Jugement plus rapide (car lapin plus gros)
v Soutien pour représentations figuratives (connaiss. tacite n’explique pas l’effet!) si je ne me sert pas de l’image il n’aurait pas de différence
Différence entre vrai et faux : recherche sérielle auto-terminante
Si t’utilise l’image et que la composante est sur l’image, tu vas finir par tomber sur elle, mais si faux non = plus long
Imagerie visuelle conclusion
v Composante très importante en mémoire de travail (assez pour qu’on postule qu’une composante s’en occupe *tampon visuel)
v Utilisée dans le tampon visuel dans la tablette visuospatiale
v Représentations figuratives
v Imagerie mentale « imiterait » la perception visuelle
v Préservent les caractéristiques physiques des stimuli qui les génèrent
v Distance/Taille
v Relation entre parties
v Pourrait donc expliquer
v Transformations mentales
v Balayage mental
v Analyse structurelle
Faire appel au cerveau pour résoudre le débat représentationnel
Grande importance de l’imagerie :
- Est-ce que l’imagerie respectent les mêmes caractéristiques que la perception visuelle dans le vrai monde.
Représentations figuratives
- Vision et imagerie utilisent les mêmes composantes dans le cerveau de façon indifférencier
v Existence de neurones pour l’imagerie (Kreiman et al., 2000) – Simple présentation
v Neurones uniques communs pour perception et imagerie (correspondance imparfaite!)
Barre grise = mesure après présentation de la dame
Barre noire = mesure après présentation de la balle de baseball.
Blanc = rien
Lorsque les gens ont les yeux ouvert et qu’on leur présente visuellement l’image de la dame, le neurone est à peu près pas activé. L’activation est très base. Ce neurone-là n’est pas spécifique, n’est pas associé au visage de la dame. mais quand on présente l’image de la balle de baseball visuellement, là le neurone est très actif. on a donc trouvé un neurone qui est fortement associé à l’image de la balle de baseball. est-ce que ces caractéristiques-là du neurone sont reproduites si je ne présente pas l’image mais je demande à la personne d’imaginer l’objet que je viens de présenter?. (Partie du bas : les barres grises c’est quand je demande à la personne d’imaginer la dame, les barres noires c’est quand je leur demande d’imaginer la balle de baseball.) On se rend compte que quand je demande d’imaginer la dame, il n’y a à peu près pas d’activité dans ce neurone-là, qui est un neurone du cortex visuel je vous rappelle, mais lorsque je demande aux gens de fermer les yeux et d’imaginer la balle de baseball, ce même neurone là est activer. Pas autant que lorsque je le présente visuellement, mais on voit il y a quand même une relation très forte entre l’activation de la balle de baseball pour ce neurone là au niveau visuel puis au niveau de l’imagerie mais la correspondance entre les 2 est pas totalement parfaite. La correspondance est toujours imparfaite dans le même sens, c’est-à-dire que les parties du cerveau ou les neurones sont fortement activées lorsque c’est une présentation visuelle sont toujours un peu moins activée lorsque c’est une activation en imagerie.
v Mesure de l’activation dans le cortex visuel primaire (Le Bihan et al. 1993) – Simple présentation
v Aires cérébrales communes pour perception et imagerie (encore correspondance imparfaite)
Mesure avec potentiel évoqué (gel dans les cheveux et électrode = mesure signal électrique au niveau du scalpe) ne mesure pas les neurones uniques, mais bien des aires cérébrales.
On peut remarquer que lorsqu’on retire le stimulus, il y a une baisse d’activation. Imagine le même stimulus : la même partie de l’aire va être activé. Corrélation forte pour l’aire activé entre vision et imagerie, mais l’imagerie active un peu moins que la perception
v Mesure de l’activation dans le cerveau entier (Ganis et al., 2004) – Présentation + Questions
v Aires cérébrales communes pour perception et imagerie (occipital: moins de correspondance)