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Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Représentations mentales: Le point de vue des neurosciences cognitives.

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1 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Représentations mentales: Le point de vue des neurosciences cognitives ENS Cachan. 12 Juin 2006

2 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V temps (sec) signal IRM (%)

3 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Représentations mentales SymboliqueAnalogique Langage Imagerie mentale

4 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Imaginez la lettre « D » majuscule Faites la tourner mentalement de 90 degrés dans les sens contraire des aiguilles dune montre Imaginez la lettre « J » majuscule Placer la lettre « J » au milieu de la barre du « D »

5 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V D D J

6 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Mot abstrait Représentation verbale Mot concret Représentation imagée

7 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Ecoute de mots suivis de leur définition Concrets : «Flamant : Oiseau de grande taille au magnifique plumage rose, écarlate ou noir, aux grandes pattes palmées, et à long cou souple.» Abstraits : «Hypothèse : Proposition à partir de laquelle on raisonne pour résoudre un problème ou pour démontrer un théorème.» Mellet et al, 1998

8 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Les aires temporales et frontales sont communes à Abstrait et à Concret. Abstrait et Concret Rappel des mots concrets : 9,5 ± 2,3/15 Rappel des mots abstraits : 6,6 ± 2,2/15 (p = 0,002) Mellet et al, 1998

9 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Les aires temporales sont plus activées dans Abstrait que dans Concret. Lorsque les représentations nincluent pas de composante dimagerie, le réseau impliqué est un réseau sémantique latéralisé à droite, sans activation daires visuelles. Abstrait moins Concret GD Mellet et al, 1998

10 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V La voie visuelle ventrale est plus activée dans Concret que dans Abstrait. Mobilisation des représentations visuelles associée à lécoute de définitions de mots concrets qui se traduit par de meilleures performances mnésiques. Concret moins Abstrait Mellet et al, 1998

11 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V 1. Construction mentale dynamique dun objet jamais perçu par le sujet Haut Gauche Bas Droite Avant Arrière 2. Ecoute de mot sans imagerie : taux, froid … Repos dans le noir les yeux fermés Mellet et al, 1996

12 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Limagerie mentale spatiale à partir dune description verbale mobilise des réseaux proches de ceux recrutés à partir dune expérience perceptive. Mellet et al, 1996

13 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V 24 scènes différentes possibles Mellet et al, 2000

14 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Apprentissage visuel Apprentissage verbal Base, Rectangle jaune, Cone bleu, Rectangle vert, Triangle rouge. Mellet et al, 2000

15 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V D Plus haut que F ? Scène 1 Mellet et al, 2000

16 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Apprentissage visuel Réponses exactes: 81,5 ± 3,2 % temps de réponse: 8,7 ± 0,7 s Apprentissage verbal Réponses exactes: 80,6 ± 4,8 % Temps de réponse: 9,0 ± 0,4 s Pas de différences comportementales Réseau pariéto-temporo- frontal commun Mellet et al, 2000

17 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Phase dapprentissage Pour les deux groupes: Se déplacer mentalement entre une paire de repères dont les noms sont délivrés auditivement. Dans la machine: Apprentissage Groupe 1 inspection dune Carte. Courteval et ses environs sont limités par quatre repères principaux : les Collines Blanches, la Rivière de la Fée, la Route Nationale et la Route des Cigales. La limite au Nord est tracée par la ligne que forment les Collines Blanches. La Rivière de la Fée descend du Nord au Sud et forme la limite Ouest de la région. La limite Sud est constituée par la Route Nationale..... Apprentissage Groupe 2 Lecture dun descriptif Langage et représentations topographiques Mellet et al, 2002

18 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Dessins des sujets du groupe « texte » Mellet et al, 2002

19 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V ,20,40,60,81,01, ,20,40,60,81,01, Sujet 6Sujet 2 r = 0,70 ; p<0,001r = 0,12 ; p = 0,35 Relation entre le temps de déplacement mental et la distance parcourue mesurée sur la carte dessinée par les sujets. Mellet et al, 2002

20 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Apprentissage par carte Sujets « carte » La modalité à partir de laquelle la représentation a été élaborée modifie les réseaux neuraux nécessaires à son utilisation Sujets « texte » LHippocampe droit nest activé que si la représentation a été construite à partir de la modalité visuelle Mellet et al, 2002

21 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Aire de Wernicke Aire de Broca Sujets «texte» Sujets «texte» Sujets «carte» Mellet et al, 2002

22 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V z= Sujets «texte»Sujets «carte» Sujets «texte»Sujets «carte» G. A. /Occipital gauche G. A. Droit Mellet et al, 2002

23 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V La nature des réseaux de limagerie mentale dépend-elle de la modalité dans laquelle les images ont été encodées ? 1. Peu deffet sur des images simples pour lesquels la description verbale est élémentaire. 2. Lorsque la description verbale est riche et structure complètement la représentation visuelle correspondante, il persiste une trace de ma modalité verbale dapprentissage et de sa conversion en une information visuo-spatiale.

24 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V REPRESENTATIONS VISUELLES ET LANGAGE Effet du contenu lexical de limage sur la latéralisation des activations Mazard et al, 2005

25 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V = Figure D = Figure 7 Phase dapprentissage: 12 dessins « concrets », 12 dessins « abstraits »

26 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Figure D Mazard et al, 2005 Condition dimagerie Plus haute que large ?

27 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Figure 7 Condition dimagerie Mazard et al, 2005

28 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Condition perceptive « Figure B » « Figure 3 » Mazard et al, 2005

29 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Paradigme en blocs v Référence Non- signifiant v v Référence Signifiant v v Référence Non- signifiant v v Référence Signifiant v Référence (30 sec) v Plus haute que large?

30 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V + () - Référence = Mazard et al, 2005

31 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V - = Mazard et al, 2005

32 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V 0 0,02 0,04 0,06 0,08 Imagerie Perception 0 0,02 0,04 0,06 0,08 Imagerie Perception Hémisphère gauche

33 Groupe dImagerie Neurofonctionnelle. UMR 6194 CNRS, CEA, Univ. de Caen & Univ. Paris V Limagerie mentale et le langage peuvent partager des réseaux communs. 1. Un discours riche en descriptions suscite lengagement des aires visuelles. 2. Des images renvoyant au lexique provoquent une latéralisation gauche des activations et engagent des régions impliquées dans le traitement sémantique verbal.


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