A NEUROCOGNITIVE APPROACH

What is consciousness ?

Mélanie Strauss24/05/12 IVAI & Fabelier

Qu’est-ce que la conscience ?La conscience, par nature une expérience

subjectiveCe que l’on peut rapporter : introspection

Vers des corrélats neuronaux objectifs de processus subjectifs

1) les manipulations du niveau de conscience ou vigilance ; 2) les manipulations du contenu de la conscience ;3) Les opérations cognitives réalisables sans et avec conscience.

Introduction

Niveau de vigilance & contenu de la conscience

Niveau de vigilance & contenu de la conscience

(Laureys et al.)

Les opérations cognitives réalisables sans et avec conscience

Sur le plan comportemental, la conscience serait associée à:

1) une maintenance durable et explicite de l’information en mémoire de travail sur des intervalles de plus d’une seconde (Clark et al.) ; 2) une performance lente d’opérations en série, non routinières (incluant l’inhibition de tendances pré-établies, l’exclusion de réponse dominante , ou la détection de nouvelles règles en rapport avec des stimuli (Debner et al., MacIntosh et al.) ; 3) une réponse intentionnelle, volontaire et spontanée.

Sur le plan neural, la conscience serait associée à:- Un système de supervision centrale ; à capacité limitée- Nécessitant des boucles lentes, réentrantes et descendantes (« top-down ») par opposition au traitement ascendant (« bottom-up ») rapide et non conscient des données sensorielles- Un espace interne d’intégration, de maintien et de partage des donnéesDisponibilité globale de l’information.

Spécialisés, encapsulés et automatiques

(Traitement parallèle)

Axones longs distribuant l’information

participant à la conscience par

amplification Top down

→ disponibleet rapportable

(traitement sériel)

Connections cortico-corticalesvs thalamo-corticales

Le modèle de l’espace de travail global conscient

Afférences Bottum-up (périphériques)

Efférences Top-down (centrales)

Non conscient et automatiqueTraitement parallèle

- amplification attentionnelle- accès conscient (disponibilité globale)- contrôle cognitif et exécutifTraitement sériel

(Dehaene, Changeux, Naccache et al., 1998, 2001)

Dehaene, Kerszberg & Changeux, PNAS 1998

Anatomie des systèmes conscientsMasquage visuel en IRMf

une étape sélective à capacité limitée

Le clignement attentionnel

Le sujet n’a le plus souvent pas conscience du 2ème chiffre lorsqu’il est présenté moins de 400ms après le 1er.

(Raymond et al.1992; Chun & Potter 1995)

La « période psychologique réfractaire » -Lors de l’exécution d’une tâche double, si les stimuli sont très proches, la première tâche ralentit la seconde.-Le sujet n’a pas conscience que T2 est mise en attente

une étape sélective à capacité limitée

(Welford, 1952; Pashler, 1984)

Dehaene et al., TICS 2006

Décours temporel de l’accès à la conscience

Masquage visuel en Potentiels Evoqués

amplification tardive descendante (top-down)

et cohérence de phase- Gerald Edelman (Neuronal Darwinism, 1987)

la « ré-entrée » un mécanisme indispensable de la perception unifiée L’échange permanent, dynamique et récursif de signaux parallèles entre cartes cérébrales

- Edelman et Tononi (Science, 1998) Différentiation et Intégration

- Victor Lamme (TICS, 2006) rôle essentiel des connexions récurrentes

Boucles ré-entrantes cortico-corticales

(vs thalamo-corticales)

Dans les conditions conscientes, il existe au

sein du GNW une cohérence de phase dans les bandes de

fréquence béta hautes (~20 à 40Hz)

amplification tardive descendante (top-down)

et cohérence de phase

Internal vs external consciousness

(Laureys et al.)

L’accès à la conscience selon l’espace de travail global (GNW)

- Organisation modulaire et hiérarchique, à capacité d’intégration

- Système fronto-pariétal à longue connectivité (GNW)

- Prise de conscience : suivant une loi du  « tout ou rien »

Cohérence des neurones du GNW et amplification descendanteétat réverbérant et métastable (~100ms)Disponibilité, accès, et rapportabilité d’une représentation mentaleRelativement tardif (~350ms), traitement sériel

- Activité spontanée des neurones du GNW modulée - par des signaux ascendants d’éveil (vigilance)- et des signaux sélectifs de renforcement (attention)

Merci de votre attention!