Cours 4 : champs récepteurs et propriétés avancées

Question 1

But de la perception + cas particulier de la vision

Answer 1

Nous informer sur notre environnement en vue de lui attribuer un sens, de l’interpréter.

Vision : identifier les causes de l’environnement du pattern de distribution lumineuse projeté sur la rétine.

Question 2

Vrai ou faux : Le traitement de l’information nécessaire pour la perception visuelle est exclusivement local.

Answer 2

Faux : traitement exclusivement local est insuffisant : nécessaire d’intégrer l’information locale au
contexte.

Question 3

Pourquoi la prise en compte du contexte est d’autant plus importante?

Answer 3

L’information rétienne est réduite relativement à celle qui serait nécessaire pour constitution complète de l’environnement.

Question 4

4 exemples qui démontrent l’importance du contexte à cause de l’information restreinte de la rétine

Answer 4

1- Projection rétinienne 2D d’un monde 3D.

2- Occlusion : nécessité de complétion pour l’info manquante.

3- Transparence d’une surface doit être prise en compte
dans l’interprétation de ce qui se trouve derrière.

4- Constance des couleurs : lumière reçue par l’œil = caractéristiques de la lumière ambiante x réflectance des surfaces.

Question 5

Vrai ou faux : l’activité nerveuse est influencée par le contexte

Answer 5

Vrai : notre système perceptif doit traiter le contexte sur le plan fonctionnel, donc l’activité nerveuse en dépend nécessairement

Question 6

La prise en compte du contexte au niveau de l’activité nerveuse se traduit à quel niveau?

Answer 6

Au niveau des propriétés des champs récepteurs des neurones perceptifs

Question 7

Champs récepteur classique (vision)
a. Définition
b. Info contextuelle
c. Connexions

Answer 7

a. Partie du champ visuel qui, lorsque stimulée, affecte la réponse du neurone.

b. Aucun traitement n’est effectué sur l’information contextuelle.

c. Essentiellement constitué à partir de connexions ascendantes.

Question 8

3 types de connexions impliquées dans le traitement neuronal

Answer 8

1- Ascendantes
2- Horizontales (intra-aire)
3- Descendantes (feedback)

Question 9

Champs récepteurs non-classiques

Answer 9

Impliquées dans des propriétés qui vont au-delà des champs récepteurs classiques, comme le traitement de l’info contextuelle.

Question 10

Propriétés non-classiques des champs récepteurs déterminées en grande partie par quel(s) type(s) de connexions?

Answer 10

Horizontales et/ou descendantes.

Question 11

Allman :champs récepteurs non-classiques

a. V ou F : existe seulement dans MT avec direction du mouvement
b. V ou F : La stimulation contextuelle provoque toujours une modulation de la réponse dans le CR classique.
c. Vou F : Effets de contexte sur les réponses neuronales sont fortement apparentés à ceux observés au niveau comportemental.

Answer 11

a. Faux : d’abord documentés dans MT pour direction du mouvement, puis observés dans d’autres aires cérébrales (dont V1), pour une variété de propriétés (orientation, disparité binoculaire, couleur, etc).

b. Faux : la stimulation contextuelle n’a aucun impact sur la réponse du neurone si elle est présentée seule (stimulus optimal nécessaire à CR classique)

c. Vrai : exemple : au niveau de l’expérience perceptive, les mouvements sont plus saillants quand ils sont en contraste avec leur contexte.

Question 12

Modulation de la réponse dans CR classique selon contexte :
a. Neurone MT dont le stimulus optimal est un mouvement vers la gauche.
b. Neurone V4 dont le stimulus optimal est le rouge
c. Neurone V1 dont le stimulus optimal est une barre verticale

Answer 12

a. Réponse maximale quand le contexte va vers la droite, inhibition maximale quand va vers la gauche comme dans CR classique

b. Réponse maximale quand le contexte est vert, inhibition maximale quand rouge comme dans CR classique

c. Réponse maximale quand le contexte horizontal, bonne réponse si oblique, réponse moyenne si aléatoire, inhibition maximale verticale

Question 13

4 aspects qui modulent la facilité d’effectuer des groupements par colinéarité

Answer 13

1- Colinéarité
2- Distance relative
3- Angle
4- Décalage axial

Question 14

Champs d’association

Answer 14

Explique les effets qui modulent les groupements par colinéarité pour un trait donné,
Dépend de l’orientation relative, de l’angle, de la distance

Question 15

Effet de contexte : réponse neurones V1 selon colinéarité

Answer 15

Amplification de la réponse quand la condition est optimale pour former un groupement de colinéarité avec des segments dans le contexte (même direction)

Question 16

Effet de contexte selon colinéarité : variation selon le contraste

Answer 16

Contraste assez élevé : ajout des effets inhibiteurs avec conditions sous-optimales : inhibition maximale avec 2 segments perpendiculaires à celui dans CR classique.

Donc, il y a un équilibre fragile au niveau synaptique entre les connexions excitatrices et inhibitrices (demandent plus d’intensité de stimulation) en jeu, qui peut facilement basculer en fonction du contraste relatif des stimuli.

Question 17

Effet de la taille d’un réseau sur la réponse de neurones de V1

Answer 17

Réseau : CR classique — sRFhigh (2-3x plus grande) — bordure proximale — sRFlow (2x sRFhigh) — bordure distale

L’augmentation du rayon du réseau augmente la réponse du neurone, jusqu’à l’atteinte d’une certaine limite.

Dans la bordure proximale, l’effet de contexte est inhibiteur pour réseau à haut contraste et facilitateur sur réseau à bas contraste.

Dans la bordure distale, l’effet de contexte est toujours inhibiteur.

Question 18

Modulation réponses neuronales dans V1 par ségrégation figure fond

Answer 18

Réponse plus forte s’il y a une figure.
Selon la position du CR, la modulation arrive plus vite ou plus lentement.
La modulation débute à la bordure figure-fond et s’étend ensuite à l’intérieur de la figure, et ce même si les traits au centre de la figure ont tous la même orientation : effet de complétion permet apparence homogène. (délai d’environ 100 ms, pas affectée par contrastes)

Question 19

Comment l’effet de complétion se manifeste au niveau comportemental?

Answer 19

Complétion au niveau de la tache aveugle

Question 20

Réponses de neurones V1 dans la zone de tache aveugle à une stimulation constituée d’une barre s’étendant jusqu’à l’extérieur de la tache aveugle.

Answer 20

Même réponse que l’autre œil ou la barre n’est pas dans la tâche aveugle : complétion au niveau neuronale.

Question 21

2 types de complétion

Answer 21

1- Complétion modale: traits illusoires résultant d’une stimulation visuelle contextuelle.
Observé dans les réponses des neurones de l’aire V2 et pour un sous-ensemble de neurones de
l’aire V1

2- Complétion amodale: interpolation de traits situés derrière une surface faisant occlusion. Amodale parce que l’information complétée n’est vérifiée par aucune modalité sensorielle. Qualifiée par certains de vision rayons X.

Question 22

Complétion amodale dans l’aire V2 : expérience

Answer 22

Ligne complète : réponse maximal.

Complétion amodale par déplacement de 2 segments simultanément qui donne l’impression d’une même ligne cachée par une barre : réponse forte

Dès que la ligne semble interrompue : cesse répondre

Question 23

Complétion amodale dans l’aire V1 : vérifiée dans plus de ___% des neurones

Answer 23

10%

Question 24

Médiation des effets de contexte: connexions ascendantes, horizontales ou descendantes?
Description stratégie d’étude + problèmes

Answer 24

Latence des effets observés. La latence minimale (Lmin) de réponse neuronale dans l’aire V1 est de 30 ms chez les signes.
Latence courte : ascendant
Latence longue : descendant

Coupure pour savoir quand descendant?
Cette approche ne s’avère pas entièrement concluante compte tenu que certaines aires extrastriées peuvent avoir des latences de réponse aussi courtes que V1.

Question 25

Propriétés ascendantes du CGL vers V1 + déduction effet de contexte

Answer 25

Taille CR dans le CGL

Bordure proximale du CR non-classique dans V1. (effet de taille de réseau).

Question 26

Propriétés connexions horizontales à l’intérieur de V1 (3) + déductions effets de contexte (4)

Answer 26

Propriétés :
1- Étendue connexions horizontales
2- Sélectivité à l’orientation
3- Vitesse de conduction

Déductions
1- Discrimination d’orientation,
2- Groupement par colinéarité,
3- Les effets de ségrégation figure-fond à la bordure
4- Bordure proximale du champ récepteur non-classique dans V1 (effet de taille du réseau)

Question 27

Propriétés connexions descendantes vers V1 + déduction effets de contexte

Answer 27

Propriétés spatio-temporelles des connexions descendantes vers V1

Effets de contexte distant (comme modulation contextuelle au centre de la figure (dans le cas de la ségrégation figure-fond))

Question 28

Résumé des connexions déterminant les propriétés non-classiques des champs récepteurs des neurones dans
l’aire V1.

Answer 28

Ascendantes et horizontales : jusqu’à la bordure proximale

Descendantes : toutes les parties du CR classique et non classique

Question 29

Fonctions de la modulation contextuelle
a. Générale
b. Spécifique (2)

Answer 29

a. Aide à l’interprétation de l’image, comprendre la structure de l’environnement.

b.Discrimination perceptive
(augmente la saillance des contrastes locaux) + ségrégation figure-fond.

Question 30

Preuve de la dépendance (corrélation) entre modulation contextuelle et ségrégation figure-fond (2)

Answer 30

1- Réduction ou une absence de modulation contextuelle : non-détection de la figure

2- la présentation d’un masque après qui rend la figure indétectable : abolit la modulation contextuelle.

Question 31

Vrai ou faux : l’attention est nécessaire pour la détection consciente d’une distinction figure-fond

Answer 31

Faux : la modulation contextuelle requise pour la détection consciente d’une distinction figure-fond se fait sur une base préattentive.

Question 32

3 observations qui suggèrent que la modulation contextuelle est requise pour la ségrégation perceptive, alors que la focalisation attentionnelle ne l’est pas.

Answer 32

1- 2 figures séparées et distantes (impossible de porter attention aux 2) produisent une modulation contextuelle aussi forte qu’une figure seule.

2- Attention portée sur un seul de plusieurs objets : peu d’impact sur la modulation contextuelle produite par les stimuli en dehors du champ attentionnel.

3- Modulation contextuelle de la réponse MEG chez l’humain est aussi forte si le sujet porte attention au stimulus que s’il y a cécité inattentionnelle pour cet item.