Unités

Unité Conscience, Cognition et Computation

Responsable d'Unité : Oui

L'objectif principal du Co3 est de contribuer à notre compréhension des processus cognitifs élémentaires impliqués dans l'apprentissage, le développement cognitif, et l'automaticité.  Un des thèmes de recherche principaux du Co3 concerne le rôle de la conscience dans ces processus élémentaires, et en particulier la question de savoir quels processus cognitifs peuvent se dérouler sans conscience. Les projets de recherche du Co3 combinent généralement des techniques comportementales (expériences avec des sujets sains de toutes catégories d'âge et sur des patients cérébro-lésés), des techniques de modélisation (réseaux neuronaux) et des techniques d'imagerie médicale (PET, MEG et fMRI). Dernièrement, l'équipe s'est dotée d'un Babylab, c'est-à-dire un laboratoire dédié à l'étude du développement des capacités cognitives de l'enfant et capable d'accueillir des bébés afin d'étudier leurs différentes capacités sociales et cognitives. http://babylab.ulb.ac.be/Bienvenue.html

Projets

La structuration de l'information en mémoire: Approche comportementale et par imagerie cérébrale du décours temporel de l'apprentissage.

Le processus de consolidation est fondamental dans les processus mnésiques. Si l'on a très tôt accepté l'idée que ce processus renvoyait tant à une activité physiologique de réverbération au niveau neuronal qu'à une activité psychologique donnant lieu à un processus continu d'organisation de l'information, notre connaissance des processus cognitifs élémentaires et des mécanismes cérébraux impliqués dans l'apprentissage et la consolidation de l'information en mémoire reste encore imparfaite. Dans cette perspective, il apparaît que la stabilisation de l'information en mémoire pourrait dépendre du phénomène de chunking. En particulier, si de nombreux travaux ont clairement identifié la création de chunks (regroupement ou unité de sens) comme indispensable à toute stabilisation, le processus à l'origine de l'émergence de ces chunks apparaît encore bien mal documentée tant au niveau comportemental qu'au niveau neurophysiologique. Dans ce contexte, notre projet de recherche aura pour objectif de mieux comprendre comment s'organise l'information en MLT ainsi que les substrats neurophysiologiques de cette stabilisation. Nous aborderons cette question à travers deux tâches bien distinctes, à savoir une tâche de mémorisation visuo-spatiale et une tâche de mémorisation de séquence motrice. Pour chacune de ces tâches, nous couplerons une analyse comportementale de l'évolution du système au cours de l'apprentissage et une étude des modifications d'activité régionale cérébrale, l'objectif étant de mettre à jour les déterminants comportementaux et neurologiques du processus de chunking.

Relations entre conscience et apprentissage

Peut-on apprendre sans conscience ? D'un autre côté, quel est l'effet de l'apprentissage sur la conscience? Cette question controversée est au coeur de l'ensemble des projets de notre équipe. Dans ce contexte, nous explorons trois hypothèses centrales : Premièrement, on suppose que les connaissances conscientes impliquent des représentations de « meilleure qualité » que les connaissances implicites. La deuxième hypothèse est que les traces mnésiques consolidées par l'expérience influencent constamment le traitement, indépendamment de leur qualité. La troisième hypothèse est que le développement de représentations de haute qualité prend du temps. Afin d'explorer ces hypothèses, nos recherches combinent des méthodes comportementales, par modélisation, et par imagerie cérébrale.

Bases cérébrales des processus d'apprentissage et de consolidation à long terme de régularités séquentielles. Effets conjoints du mode d'apprentissage discret vs. Continu et du sommeil post-apprentissage

Au cours de ces dernières années, un débat grandissant s'est fait jour quant aux processus mis en jeu au cours de l'acquisition de régularités séquentielles complexes ainsi que par rapport au rôle joué par le sommeil pour leur consolidation en mémoire. Notre connaissance des processus cognitifs élémentaires et des mécanismes cérébraux impliqués dans l'apprentissage et la consolidation de séquences motrices reste encore imparfaite. Dans cette perspective, un paramètre crucial pourrait être le caractère discret vs. continu lors de l'acquisition d'une régularité séquentielle. Une question fondamentale reste de savoir dans quelle mesure des systèmes neuronaux distincts ou similaires sont activés lors de l'acquisition de séquences motrices discrètes et continues. De plus, nous souhaitons observer si la privation de sommeil gêne le processus de consolidation d'un apprentissage implicite de séquences complexes en empêchant une restructuration des circuits cérébraux sous-tendant la performance dans différentes tâches visuomotrices (tâches de Temps de Réaction Sériel --TRS - et tâche de poursuite de cibles). L'ensemble de ces recherches sera réalisé au moyen de techniques d'imagerie cérébrales (IRMf anatomique et structurelle)

L'addiction à la pratique des jeux d'argent: étude des déficits de mécanismes de prise de décision en situation d'incertitude

L'objectif de ce projet est d'examiner les capacités décisionnelles des joueurs problématiques et pathologiques au sein de situations caractérisées par un degré variable d'incertitude.Une tâche décisionnelle est administrée au cours de laquelle une stratégie efficace de réalisation consiste à pondérer les choix en fonction des conséquences à court et long terme. Analyses des performances obtenues par les joueurs problématiques et pathologiques selon qu'ils bénéficient de suffisamment d'information concernant les probabilités de perte ou de gain (situation de risque) ou que cette information soit manquante (situation d'ambiguïté). La contribution de processus automatiques (aversion au risque, sensibilité à la récompense et la punition, marquage somatique en période de délibération) et de processus non-automatiques (mise à jour en mémoire de travail, inhibition de la réponse dominante, flexibilité mentale) lors de situations variant selon leur degré d'incertitude sera examinée. Exploration, par le biais d'une tâche de grammaire artificielle, la nature implicite et émotionnelle de la dynamique d'apprentissage.Ces expérimentations enrichiront une modélisation cognitive de la prise de décision en situation d'incertitude. Ceci permettra d'identifier les perturbations présentes chez les joueurs problématiques et pathologiques et, le cas échéant, de procéder à des interventions thérapeutiques plus ciblées.

Corrélats neuraux de la conscience et de la dynamique de l'apprentissage

 Ce projet vise à identifier les régions cérébrales impliquées dans les apprentissages avec et sans conscience via des méthodes d'imagerie cérébrale (TEP, RMNf, et MEG). Nous explorons tant des situations d'apprentissage de séquences que des situations de conditionnement. Une deuxième ligne de recherche concerne plus spécifiquement lse décours temporel du traitement de l'information. Nous explorons quels sont les corrélats neuraux de la préparation de la réponse dans des conditions suscitant un apprentissage essentiellement implicite ou explicite.