Fiche de révision : Introduction aux sciences cognitives

📋 Plan du Cours

1. Cognition et sciences cognitives
2. Les niveaux d’analyse
3. Aux origines de la cognition
4. Le behaviorisme
5. Le conditionnement répondant
6. Le néo-behaviorisme
7. La révolution cognitive
8. Naissance des sciences cognitives
9. Cerveau, comportement et réalité virtuelle
10. Technologies pour l’humain

📅 Repères chronologiques

1. 1879Wilhelm Wundt crée le premier laboratoire de psychologie expérimentale, marquant la naissance de cette discipline. — Wilhem Wundt, 1879
2. 1946-1953Les conférences de Macy réunissent à New York des scientifiques de différentes disciplines pour élaborer une science générale du fonctionnement de l’esprit.
3. 1956Le symposium du MIT formalise et structure un programme scientifique interdisciplinaire, marquant la naissance officielle des sciences cognitives.

📖 1. Cognition et sciences cognitives

🔑 Notions clés & Définitions

• Cognition : Ensemble des processus mentaux qui permettent de recevoir, traiter, stocker et utiliser des informations.
• Sciences cognitives : Étude du fonctionnement de l’esprit humain et, plus généralement, de tout système complexe capable d’acquérir, conserver, utiliser et transmettre des connaissances.

📝 Points essentiels

• La cognition inclut notamment:

  • l’attention
  • la perception
  • la mémoire
  • le langage
  • le raisonnement
  • la programmation motrice
  • la planification

• Les sciences cognitives reposent sur la collaboration de la philosophie, de la psychologie, de l’informatique, des neurosciences, de la linguistique et de l’anthropologie.

📖 2. Les niveaux d’analyse

★ À maîtriser

• La pensée et le comportement résultent de phénomènes complexes qui peuvent être expliqués selon plusieurs niveaux d’analyse.

• Les cinq niveaux d’analyse sont:

  • le niveau social
  • le niveau individuel
  • le niveau cérébral
  • le niveau cellulaire
  • le niveau moléculaire

Compléments

• 🔄 La compréhension holistique relie successivement:
  1. le niveau social
  2. le niveau individuel
  3. le niveau cérébral
  4. le niveau cellulaire
  5. le niveau moléculaire

💡 Astuce mémo

Social → individuel → cérébral → cellulaire → moléculaire

📖 3. Aux origines de la cognition

📝 Points essentiels

📌 Le structuralisme considère l’esprit comme une structure composée de processus mentaux élémentaires analysables séparément, tandis que le fonctionnalisme le considère comme une structure adaptative évoluant pour répondre aux besoins de l’individu et s’adapter à l’environnement.

• Les penseurs cités sont:
  • Platon
  • Aristote
  • Thomas d’Aquin
  • Descartes
  • John Locke
  • David Hume

📖 4. Le behaviorisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Behaviorisme : Courant qui étudie les comportements observables et mesurables et les explique par des associations stimulus-réponse acquises par conditionnement, sans référence aux états ou processus mentaux.
• Stimulus : Un stimulus est un événement ou une condition externe, comme une lumière, un son, une odeur ou un stimulus social, perçu par les organes sensoriels d’un organisme.
• Réponse : Une réponse est une action observable et mesurable réalisée par un organisme, allant de simples réflexes à des comportements complexes acquis par l’expérience.

📝 Points essentiels

• John B. Watson rejette les méthodes introspectives en raison de leur caractère subjectif et fait du comportement observable l’objet d’étude du behaviorisme. — Psychology as the Behaviorist Views It

💡 Astuce mémo

Comportement observable contre processus mentaux internes

📖 5. Le conditionnement répondant

📝 Points essentiels

• Dans le conditionnement répondant, un stimulus neutre est présenté avec un stimulus inconditionné à plusieurs reprises, puis devient un stimulus conditionné capable de déclencher une réponse conditionnée similaire à la réponse inconditionnée.

• Dans les travaux de Pavlov réalisés en 1902 sur des chiens, la nourriture déclenche naturellement la salivation, puis l’association répétée entre la nourriture et le son d’une cloche permet à la cloche seule de déclencher la salivation. — Ivan Pavlov

💡 Astuce mémo

SI + SN répétés → SC → RC

📖 6. Le néo-behaviorisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Contingence du renforcement : Modification de la probabilité d’un comportement en fonction des conséquences qui le suivent.
• Carte cognitive : Edward Tolman — Représentation interne de l’environnement qui permet à un être vivant d’anticiper ses actions et de planifier son comportement pour atteindre un but.

📝 Points essentiels

📌 Le néo-behaviorisme conserve l’étude des comportements observables, mais admet l’existence possible de processus internes influençant la relation stimulus-réponse.

📌 Le renforcement positif ajoute une récompense, le renforcement négatif retire une punition, la punition positive ajoute une punition et la punition négative retire une récompense.

• Selon Hull, un besoin physiologique crée un déséquilibre, ce déséquilibre engendre un drive motivant l’action, puis le comportement réduit le besoin et rétablit l’homéostasie. — Clark Hull, 1943

• Dans l’expérience de Tolman et Honzik de 1930, les rats recevant de la nourriture à partir du onzième jour voient leur taux d’erreur chuter, ce qui montre qu’ils avaient appris le labyrinthe avant de manifester cet apprentissage. — Tolman & Honzik

💡 Astuce mémo

Besoin physiologique → drive → comportement → retour à l’équilibre

📖 7. La révolution cognitive

🔑 Notions clés & Définitions

• Chunk : Miller, 1956 — Groupe d’informations significatif qui permet d’augmenter la quantité d’information retenue en mémoire à court terme.

📝 Points essentiels

• La révolution cognitive remet en cause le behaviorisme en affirmant qu’il faut étudier les processus mentaux internes pour comprendre la pensée et les comportements intelligents.

📌 L’analogie cerveau-ordinateur assimile le cerveau au hardware et les processus mentaux au software, tous deux participant au traitement de l’information.

• La psychologie cognitive utilise:

  • l’expérimentation
  • la modélisation
  • le lien avec les neurosciences

• Selon Miller, la mémoire à court terme peut retenir environ 7 éléments d’information, avec une variation de plus ou moins 2 éléments.

💡 Astuce mémo

Le cerveau devient une boîte noire ouverte et comparée à un ordinateur

📖 8. Naissance des sciences cognitives

★ À maîtriser

• Le postulat commun des sciences cognitives est que le cerveau humain est une machine de traitement de l’information utilisant des représentations mentales et des algorithmes pour résoudre des problèmes et manipuler des informations.

• Les travaux de Chomsky soutiennent que le langage repose sur une grammaire générative et sur une faculté mentale innée prédisposant les humains à acquérir et utiliser le langage. — Noam Chomsky

Compléments

• Le General Problem Solver de Newell et Simon, publié en 1957, modélise la résolution de problèmes par une approche heuristique qui guide la recherche sans explorer toutes les solutions.

💡 Astuce mémo

Macy → MIT → programme interdisciplinaire

📖 9. Cerveau, comportement et réalité virtuelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Réalité virtuelle : Ensemble de technologies qui simulent un environnement dans lequel les utilisateurs peuvent interagir au moyen d’un casque, d’un écran ou de contrôleurs.
• Cybersickness : Malaise similaire au mal des transports, causé par un conflit entre les informations perçues dans l’environnement virtuel et les sensations du monde réel.

📝 Points essentiels

• L’étude du lien entre cerveau et comportement consiste à enregistrer l’activité cérébrale pendant que les participants réalisent des tâches, puis à relier les régions activées aux fonctions mobilisées.

• Dans l’étude de Sakai et al. de 2001, la détection d’une erreur grammaticale active davantage les régions gauches du langage que la détection d’une erreur orthographique. — Sakai, et al.

• Les caractéristiques de la réalité virtuelle sont:

  • l’immersion sensorielle
  • l’interaction
  • la présence

💡 Astuce mémo

Conflit sensoriel → cybersickness

📖 10. Technologies pour l’humain

🔑 Notions clés & Définitions

• Interaction Homme-Machine : Domaine des sciences cognitives qui vise à améliorer l’expérience des utilisateurs dans leurs interactions avec les technologies.

★ À maîtriser

• La psychologie contribue à l’IHM en mobilisant les connaissances sur la perception, la mémoire et l’attention afin de concevoir des interfaces qui ne surchargent pas l’utilisateur.

Compléments

• L’informatique contribue notamment par: les interfaces graphiques, les algorithmes, les options de paramétrage des interfaces, les commandes vocales comme Siri, Gemini et Alexa

• Le design et l’ergonomie facilitent les interactions en prenant en compte les aspects cognitifs et physiques des tâches.

📊 Tableaux de synthèse

Behaviorisme et révolution cognitive