Revision sheet: Introduction aux sciences cognitives et perception

📋 Plan du Cours

1. Sources et acquisition des connaissances
2. Science, théorie et démarche expérimentale
3. Rationalisme, empirisme et monisme
4. Descartes et hypothèses sur l’esprit
5. Behaviorisme et cognitivisme
6. Neurosciences et méthodes d’étude
7. Psychophysique et seuils de perception
8. Détection du signal et bruit neuronal
9. Techniques de bulles et corrélation inverse
10. Oculométrie et applications en perception

📖 1. Sources et acquisition des connaissances

🔑 Notions clés & Définitions

• Autorité : Mode d’acquisition où une connaissance est acceptée parce qu’elle est fournie par une personne légitime (par exemple un enseignant).
• Raisonnement logique : Mode d’acquisition où une connaissance est obtenue par déduction ou inférence à partir d’autres idées.
• Expérience : Mode d’acquisition où une connaissance provient de ce qui est observé ou vécu, ici via l’expérience d’autrui.
• Ignorance : Mode d’acquisition où une connaissance est attribuée aux médias, faute de vérification par d’autres voies.

📝 Points essentiels

• Trois sources principales sont distinguées pour acquérir des connaissances : autorité, raisonnement logique et expérience.
• L’autorité correspond au cas où un enseignant fournit la connaissance directement.
• Le raisonnement logique correspond au cas où la réflexion personnelle conduit à la connaissance.
• L’expérience correspond au cas où c’est autrui qui fait l’expérience et transmet ce qui en découle.
• L’option « ignorance » est associée au cas où les médias fournissent la connaissance.
• Les médias sont donc rattachés à une acquisition non fondée sur autorité, raisonnement logique ou expérience directe d’autrui.

💡 Astuce mémo

Autorité = enseignant, Logique = réflexion, Expérience = autrui, Médias = ignorance (A-L-E-M).

📖 2. Science, théorie et démarche expérimentale

🔑 Notions clés & Définitions

• Autorité : Mode d’acquisition des connaissances où l’on accepte une idée parce qu’elle est fournie par une personne reconnue, sans l’avoir vérifiée soi-même.
• Raisonnement logique : Mode d’acquisition des connaissances où la conclusion découle de la réflexion et des inférences menées par soi-même.
• Expérience d’autrui : Mode d’acquisition des connaissances où l’on apprend parce que quelqu’un d’autre réalise l’expérience et rapporte les résultats.
• Science : Démarche de connaissance fondée sur des observations et des vérifications, qui s’appuie sur une méthode permettant de tester des hypothèses.
• Théorie en psychologie scientifique : Cadre explicatif qui doit pouvoir être confronté aux faits, produire des recherches et rester simple pour être jugé utile.

📝 Points essentiels

• Les connaissances peuvent être acquises par autorité, par raisonnement logique, par expérience d’autrui ou par ignorance via les médias.
• La science ne repose pas sur des observations subjectives non vérifiables et ne se limite pas à seulement deux sources de connaissances.
• Une théorie scientifique doit être productive, réfutable et parcimonieuse pour être considérée comme bonne.
• Une théorie est productive lorsqu’elle stimule de nombreuses recherches.
• Une théorie est parcimonieuse lorsqu’elle explique un maximum d’observations avec un minimum d’éléments théoriques.
• La démarche expérimentale en psychologie consiste à évaluer l’influence d’une ou plusieurs variables indépendantes sur une ou plusieurs variables dépendantes.

💡 Astuce mémo

Autorité / Logique / Autrui / Médias = A-L-A-M (A-L-A-M) pour mémoriser les 4 modes d’acquisition.

📖 3. Rationalisme, empirisme et monisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Rationalisme : Courant qui privilégie la raison et des principes abstraits pour comprendre le monde, plutôt que l’observation seule.
• Empirisme : Courant qui fonde la connaissance sur l’expérience et l’observation, en s’appuyant sur ce qui est mesurable.
• Monisme : Thèse philosophique qui affirme qu’il n’existe qu’une seule réalité fondamentale expliquant l’ensemble des phénomènes.
• Descartes : Philosophe (1596–1650) associé au rationalisme et à une conception de l’esprit articulée au corps.
• Behaviorisme : Courant en psychologie qui étudie le comportement à partir de données observables et de méthodes expérimentales.

📝 Points essentiels

• Descartes (1596–1650) propose une interprétation mathématique de l’esprit.
• Descartes considère que tous les êtres vivants sont dotés d’une âme pensante.
• Descartes propose une philosophie moniste.
• Descartes situe l’interface âme–corps dans la glande pinéale.
• Au XIXe siècle, les neurosciences soutiennent que des lésions cérébrales circonscrites peuvent altérer une fonction mentale.
• Au XIXe siècle, les neurosciences suggèrent une organisation toponymique du système nerveux et montrent que la conduction de l’influx nerveux n’est pas instantanée.

💡 Astuce mémo

Rationalisme = Raison + Descartes; Empirisme = Expérience; Monisme = Un seul monde; Pinéale = Interface âme-corps.

📖 4. Descartes et hypothèses sur l’esprit

🔑 Notions clés & Définitions

• Descartes : Philosophe associé à une réflexion sur la nature de l’esprit et sur la manière d’étudier ses opérations.
• Psychologie scientifique contemporaine : Domaine qui étudie l’esprit en combinant plusieurs types de mesures et d’approches empiriques.
• Méthodes comportementales : Ensemble de techniques où l’on infère les processus mentaux à partir des comportements observables.
• Psychophysique : Approche qui relie des caractéristiques physiques des stimuli à la perception et aux performances du sujet.
• Chronométrie mentale : Méthode visant à estimer la durée des processus mentaux à partir de mesures temporelles.

📝 Points essentiels

• Descartes et l’étude de l’esprit : l’option correcte est celle qui combine l’étude de l’esprit avec une démarche fondée sur l’observation/les données, et non l’introspection seule.
• La psychologie scientifique contemporaine combine diverses mesures pour étudier l’esprit.
• La psychologie scientifique contemporaine utilise l’imagerie cérébrale structurale pour localiser des fonctions mentales.
• La psychologie scientifique contemporaine s’appuie sur la neuropsychologie pour évaluer l’effet de lésions cérébrales sur le fonctionnement mental.
• La psychologie scientifique contemporaine est une discipline centrale des sciences cognitives.
• La psychologie scientifique contemporaine n’est pas limitée à une seule méthode et n’est pas décrite comme absente du Collège de France dans les propositions proposées.

📖 5. Behaviorisme et cognitivisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Électromyographie (EMG) : Technique physiologique mesurant l’activité musculaire pour inférer des états comme la vigilance.
• Électrocardiographie (ECG) : Technique physiologique mesurant l’activité cardiaque afin d’inférer des états liés à la vigilance.
• Réponse électrodermale : Mesure physiologique de la réponse de la peau utilisée pour estimer l’activité du système nerveux central.
• Électroencéphalographie (EEG) : Enregistrement physiologique de l’activité cérébrale utilisé en clinique et en recherche.
• Neuropsychologie : Domaine qui étudie les liens entre fonctions mentales et cerveau, notamment via des dissociations observées après lésions.

📝 Points essentiels

• L’EMG et l’ECG sont mobilisées pour inférer des états de vigilance à partir de signaux physiologiques.
• La réponse électrodermale sert à mesurer l’activité du système nerveux central.
• La neuroanatomie utilise l’EEG pour étudier le cerveau.
• La stimulation électrique peut permettre de léser des régions cérébrales dans des approches expérimentales.
• L’enregistrement unitaire correspond à l’étude de l’activité d’un seul neurone.
• La neuropsychologie dissocie les fonctions mentales et associe une localisation cérébrale à une fonction mentale.

💡 Astuce mémo

EMG/ECG = vigilance (muscle + cœur) ; EEG = cerveau (clinique + recherche) ; électrodermale = SNC (peau qui réagit).

📖 6. Neurosciences et méthodes d’étude

🔑 Notions clés & Définitions

• Rythmes EEG : Enregistrements EEG de l’activité cérébrale rythmée, dont la fréquence et l’amplitude varient selon l’état (éveil, sommeil, etc.).
• Potentiels évoqués : Signaux EEG/électrophysiologiques déclenchés par un événement ou mesurés de façon stationnaire, permettant d’extraire une réponse liée à une stimulation.
• Potentiels stationnaires : Potentiels évoqués mesurés dans des conditions répétées ou stables, où la réponse peut être extraite du bruit de fond.
• fMRI : Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle qui infère l’activité cérébrale à partir de variations liées au fonctionnement, sans enregistrer directement l’activité neuronale.
• Loi de Fechner : Loi psychophysique reliant l’intensité d’une sensation subjective à l’intensité physique du stimulus, avec une relation non linéaire.

📝 Points essentiels

• Les rythmes EEG dissocient l’éveil du sommeil et permettent aussi de distinguer des stades du sommeil.
• Les rythmes EEG incluent une composante bêta (β) caractérisée par la plus faible amplitude et la fréquence la plus élevée.
• Les rythmes EEG disparaissent pendant le sommeil lent.
• Les potentiels évoqués surviennent dans l’EEG dès que le sujet est exposé à une stimulation sensorielle.
• Les potentiels évoqués peuvent être extraits du bruit de fond par moyen-âge.
• Les potentiels évoqués peuvent présenter une série de pics nommés selon leur latence et selon leur polarité.

💡 Astuce mémo

β = petit volume, grande vitesse ; sommeil lent = β s’éteint.

📖 7. Psychophysique et seuils de perception

🔑 Notions clés & Définitions

• Seuil absolu : Le seuil absolu est la plus faible intensité de stimulus que l’on peut détecter.
• Seuil différentiel : Le seuil différentiel est la plus petite différence d’intensité entre deux stimulations détectable.
• Fraction de Weber : La fraction de Weber exprime le rapport entre le seuil différentiel et l’intensité de stimulation de référence.
• Théorie de la détection du signal : La théorie de la détection du signal sépare la sensibilité perceptive du critère de décision du sujet.
• Méthode des constantes : La méthode des constantes mesure un seuil en présentant des intensités de différence fixes à plusieurs essais.

📝 Points essentiels

• Le seuil absolu est d’autant plus bas que l’individu est sensible.
• Le seuil absolu correspond à la plus faible intensité détectable d’un stimulus.
• Le seuil différentiel correspond à la plus faible différence d’intensité détectable entre deux stimulations.
• En tâche à choix forcé à deux alternatives, le seuil différentiel correspond à une intensité donnant 75% de détections correctes.
• La fraction de Weber exprime le rapport du seuil différentiel sur l’intensité de stimulation.
• La fraction de Weber correspond à la « différence-juste-perceptible ».

💡 Astuce mémo

Seuil absolu = « je détecte » (plus petit) ; seuil différentiel = « je distingue » (plus petite différence) ; Weber = « différence / intensité ».

📖 8. Détection du signal et bruit neuronal

🔑 Notions clés & Définitions

• Théorie de la détection du signal : Cadre qui modélise la décision perceptive comme un compromis entre signal et bruit, avec un critère de décision.
• Bruit neuronal : Hypothèse selon laquelle la réponse sensorielle varie spontanément, ce qui ajoute une composante aléatoire aux décisions.
• Hypothèse du bruit neuronal : Postulat de la théorie de la détection du signal selon lequel le bruit provient de l’activité spontanée des récepteurs sensoriels.
• Technique des bulles : Méthode de masquage partiel qui ne montre qu’une fraction de l’image pour estimer l’information utile à la catégorisation.
• Technique de la corrélation inverse : Méthode d’analyse qui infère la représentation ou l’information utilisée à partir des réponses, en lien avec la tâche de catégorisation.

📝 Points essentiels

• Le critère de décision ne peut pas être modulé par la probabilité d’apparition du signal.
• Les réponses perceptives à une stimulation donnée sont supposées suivre une distribution gaussienne.
• L’hypothèse du bruit neuronal implique que les récepteurs sensoriels sont limités par leur activité spontanée.
• L’hypothèse du bruit neuronal n’implique pas que les sujets répondent toujours au hasard sans stimulation physique.
• L’hypothèse du bruit neuronal n’implique pas que les sujets ne répondent jamais au hasard sans stimulation physique.
• La technique des bulles consiste à ne laisser visible que certaines parties de l’image à catégoriser au sujet.

💡 Astuce mémo

Signal + bruit = décision sous incertitude; critère indépendant de la probabilité; bulles = fenêtres sur l’info utile.

📖 9. Techniques de bulles et corrélation inverse

🔑 Notions clés & Définitions

• Techniques de bulles : Méthode de présentation de stimuli visuels en couches, utilisée pour inférer la représentation mentale mobilisée lors d’une tâche de catégorisation visuelle.
• Corrélation inverse : Technique d’analyse visant à relier des réponses de catégorisation à des caractéristiques visuelles en ajoutant des couches de bruit.
• Représentation mentale : Représentation interne que les sujets mobilisent pendant une tâche de catégorisation visuelle et que certaines techniques cherchent à révéler.
• Oculométrie moderne : Méthode de mesure des mouvements oculaires combinant réflexion cornéenne et suivi de la pupille.

📝 Points essentiels

• Les techniques de bulles visent à révéler uniquement l’information nécessaire pour réaliser une tâche de catégorisation visuelle.
• Les techniques de bulles cherchent à révéler la représentation mentale mobilisée pendant la catégorisation visuelle.
• Les techniques de bulles consistent à présenter au sujet ce que l’on pense être sa représentation mentale.
• La technique de corrélation inverse consiste à ajouter des couches de bruit visuel ayant conduit à un type de réponse de catégorisation.
• La technique de corrélation inverse ne fonctionne pas uniquement au niveau individuel, mais pour des groupes d’individus.
• La technique de corrélation inverse a été utilisée pour montrer que, aux USA, la représentation mentale d’un criminel n’est pas genrée.

💡 Astuce mémo

Corrélation inverse = bruit en couches → réponse de catégorie (souvent au niveau groupe).

📖 10. Oculométrie et applications en perception

🔑 Notions clés & Définitions

• Contraction pupillaire : Réponse de la pupille qui se contracte sous l’effet de certains facteurs, notamment liés à la lumière et à l’état cognitif.
• Lumière physique : Stimulation lumineuse réellement présente dans l’environnement, qui influence directement la taille de la pupille.
• Lumière évoquée en pensée : Représentation mentale d’une source lumineuse, pouvant aussi modifier la taille de la pupille selon les conditions.
• Méthode des escaliers : Procédure adaptative qui ajuste la difficulté d’un stimulus au fil des essais pour estimer un seuil.
• Eye-tracking : Technique d’enregistrement du regard qui suit les mouvements oculaires et la répartition de l’attention visuelle.

📝 Points essentiels

• La contraction de la pupille dépend de la luminosité physique du stimulus, et l’effet perceptif n’est valable que si la luminosité physique est identique entre conditions.
• Penser à quelque chose de lumineux ne suffit pas à provoquer une contraction quand la lumière physique n’est pas réellement identique à la condition correspondante.
• La pupille se dilate en réponse à la lumière physique et se contracte en réponse à la lumière évoquée en pensée.
• La taille de la pupille peut varier avec la charge mentale d’un individu, donc l’affirmation de stabilité stricte est fausse.
• Méthode des escaliers : on augmente l’intensité après une omission et on la diminue après une détection correcte.
• Méthode des escaliers : on ajuste la difficulté pour maintenir une performance autour de 75% plutôt que de fixer un niveau infraliminal de départ systématique.

💡 Astuce mémo

Physique → dilate ; Pensée → contracte (PDP : Pupille-Dilate-Pensée-Contracte).

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Modes d’acquisition des connaissances

Science et théorie scientifique

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre « autorité » (enseignant/personne légitime) et « ignorance » (médias sans vérification) : ce n’est pas la même source de justification.
2. Croire que la science repose sur des observations subjectives non vérifiables, alors qu’elle exige une méthode de vérification/test des hypothèses.
3. Penser qu’une théorie scientifique est « forcément vraie » si elle n’est pas réfutée : elle doit rester réfutable.
4. Inverser les rôles en détection du signal : croire que le critère de décision dépend de la probabilité d’apparition du signal, alors qu’il ne peut pas être modulé.
5. Confondre seuil absolu et seuil différentiel : le premier est la plus faible intensité détectable, le second la plus petite différence détectable.
6. Se tromper sur la chronométrie mentale : elle vise des inférences sur la nature des représentations mentales, pas seulement le temps de réponse.
7. Croire que la pupille ne varie jamais avec la charge mentale : la taille peut varier, donc l’affirmation de stabilité stricte est fausse.

✅ Checklist Examen

1. Identifier les 4 modes d’acquisition des connaissances et associer chacun à son mécanisme (autorité, raisonnement logique, expérience d’autrui, ignorance via médias).
2. Définir la science à partir de l’idée d’observations + vérifications par une méthode permettant de tester des hypothèses.
3. Donner les 3 critères d’une bonne théorie en psychologie scientifique : productivité, réfutabilité, parcimonie, et préciser ce que signifient productivité et parcimonie.
4. Expliquer la démarche expérimentale : évaluer l’influence d’une ou plusieurs variables indépendantes sur une ou plusieurs variables dépendantes.
5. Reconnaître les thèses : rationalisme (connaissance par la raison), empirisme (connaissance par l’expérience), monisme (une seule réalité fondamentale).
6. Citer les éléments attribués à Descartes : interprétation mathématique de l’esprit, âme pensante, philosophie moniste, interface âme-corps dans la glande pinéale.
7. Retrouver ce que les neurosciences du XIXème siècle soutiennent : lésions circonscrites, organisation toponymique, conduction non instantanée.
8. Distinguer behaviorisme et cognitivisme : behaviorisme vise l’inférence via données observables et méthodes expérimentales, cognitivisme infère via l’étude de l’esprit (sans introspection seule).
9. Maîtriser les méthodes physiologiques : EMG/ECG pour inférer la vigilance, réponse électrodermale pour estimer l’activité du SNC, EEG pour l’activité cérébrale.
10. Savoir ce que l’EEG permet : rythmes (β faible amplitude/fréquence élevée, disparition pendant sommeil lent) et potentiels évoqués (pics nommés selon latence/polarité).
11. Expliquer la psychophysique : seuil absolu, seuil différentiel, fraction de Weber, méthode des constantes, et le lien avec la tâche à choix forcé (75% pour le seuil différentiel).
12. Appliquer la théorie de la détection du signal : sensibilité vs critère, bruit neuronal (activité spontanée des récepteurs) et implications sur les réponses (pas toujours au hasard, pas jamais au hasard).
13. Décrire bulles et corrélation inverse : bulles révèlent l’information nécessaire et/ou la représentation mentale, corrélation inverse ajoute des couches de bruit et fonctionne notamment au niveau groupe.
14. Connaître l’oculométrie : eye-tracking, contraction/dilatation pupillaire selon lumière physique vs lumière évoquée en pensée, et méthode des escaliers (ajustement pour ~75%).