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Axe Interdisciplinaire de Recherche de l’Université de Nice – Sophia Antipolis

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Approche expérimentale des processus de traitements sémantiques : intérêt des données comportementales pour la modélisation neuronale

Frédéric Lavigne (28 Janvier 2016)

vendredi 5 février 2016

Titre : Approche expérimentale des processus de traitements sémantiques : intérêt des données comportementales pour la modélisation neuronale.
Jeudi 28 Janvier 2016 - 14h à 17h
LJAD, Salle 2
Intervenant : Frédéric Lavigne

Je présenterai de façon informelle certaines questions de psychologie cognitive en lien avec l’interprétation des données expérimentales, et leur modélisation. En particulier, la présentation abordera de façon informelle les bases de l’étude des processus d’amorçage sémantique impliqués dans la compréhension du langage en temps réel.
La recherche expérimentale sur les processus cognitifs en temps réel est confrontée au problème de l’accessibilité des corrélats neurophysiologiques de l’activité des stimuli en mémoire. Dans le cas des traitements sémantiques impliqués dans la compréhension du langage chez l’humain, les données neurophysiologiques (activités neuronales) ou neuropsychologiques (IRMf, EEG) sont difficiles à lier au fonctionnement du réseau cortical au niveau des neurones ou populations de neurones.

Le paradigme de chronométrie mentale offre un cadre interprétatif des données comportementales, telles que les temps de réponse à des stimuli, en termes de niveau d’activité en mémoire des représentations mentales de ces stimuli. Des travaux en neurophysiologie chez le singe tendent à confirmer une relation entre les temps de réponse à des stimuli et l’activité de neurones codant pour ces stimuli. Ce paradigme permet la mise en relation de protocoles d’amorçage qui sont similaires chez l’humain et chez le singe. La combinaison de ces approches permet de corréler les temps de réponse avec différents types d’activités des neurones codant pour les différents stimuli. Cependant les déterminismes causaux au sein du réseau neuronal mis en évidence en neurophysiologie ne permettent pas encore de reproduire les processus complexes mis en évidence chez l’humain.

L’approche de modélisation de réseaux du cortex cérébral est utilisée pour faire le lien entre les processus mis en évidence par les temps de réponse et le fonctionnement d’un réseau de neurones glutamatergiques et gabaergiques permettant une retroaction inhibitrice de l’activité et ainsi une bistabilité des activités des populations de neurones codant pour les stimuli. Les valeurs de connectivité synaptiques entre les différents stimuli apparaissent comme des paramètres importants du fonctionnement des modèles, et leur estimation dans les protocoles expérimentaux est centrale dans les études cognitives (force d’association entre les concepts, fréquences de co-occurrence entre les mots).

La synergie entre expérimentation et modélisation permet la description simple de modèles contraints, et nous l’espérons explicatifs, à la fois sur le plan neurophysiologique et sur le plan cognitif.