Fiche de révision : Traitement de l’information et activité physique

📋 Plan du Cours

1. Plasticité et maturation cérébrales
2. Stades du développement cognitif
3. Système de traitement de l’information
4. Modalités sensorielles et vision
5. Information et incertitude
6. Chronométrie mentale de Donders
7. Stades de traitement et expertise
8. Programmation motrice anticipée
9. Déficits liés à l’âge et à la tâche

📖 1. Plasticité et maturation cérébrales

🔑 Notions clés & Définitions

• Plasticité cérébrale : Capacité du cerveau à modifier son organisation fonctionnelle de façon adaptative.

★ À maîtriser

• À l’âge adulte, la plasticité cérébrale existe encore après une lésion cérébrale située en zone fonctionnelle et lors de l’apprentissage chez un sujet sain.

• Entre 12 et 20 ans, le cerveau est extrêmement malléable, ce qui favorise l’acquisition de nouvelles aptitudes cognitives et une grande capacité d’évolution et d’ouverture au monde.

📌 À l’adolescence, le système limbique mûrit rapidement, tandis que les cortex frontal et préfrontal mûrissent lentement.

Compléments

• La plasticité cérébrale est maximale pendant l’enfance et commence in utero dès la 18ème semaine d’aménorrhée.

• Chez les personnes non-voyantes, des aires habituellement responsables de la vision peuvent être reconverties à d’autres fonctions, et la lecture du Braille modifie la répartition des zones d’activité cérébrale.

• Le système limbique gouverne les émotions et le circuit de la récompense, et sa maturation rapide contribue à une sensibilité élevée aux plaisirs et à l’intensité des émotions ressenties.

💡 Astuce mémo

Limbique rapide, frontal lent

📖 2. Stades du développement cognitif

📝 Points essentiels

• Les quatre stades successifs sont (Piaget) :

  • le stade sensori-moteur de 0 à 2 ans
  • le stade pré-opératoire de 2 à 7 ans
  • le stade des opérations concrètes de 7 à 12 ans
  • le stade des opérations formelles de 12 à 16 ans

• Au stade sensori-moteur, l’enfant passe des schèmes réflexes aux habitudes élémentaires et aux premiers schèmes acquis, puis aux réactions circulaires secondaires, à la coordination moyen-fin et à la découverte de moyens nouveaux comme l’utilisation d’un outil.

• Ce stade est caractérisé par : la construction et l’organisation de schèmes d’action, la construction de la permanence de l’objet, l’organisation de l’espace proche

• Le stade pré-opératoire se caractérise par la prépondérance de la fonction symbolique et l’égocentrisme cognitif.

• Les opérations logico-mathématiques comprennent :

  • la sériation
  • la classification
  • la construction de la notion de nombre

• Le stade des opérations formelles correspond à la pensée hypothético-déductive et à une pensée abstraite détachée du réel.

💡 Astuce mémo

Sensori-moteur → pré-opératoire → concret → formel

📖 3. Système de traitement de l’information

★ À maîtriser

• Les cinq étapes sont (Theios, 1975) :
  • processus sensoriel : capture et codage du signal
  • identification du signal
  • détermination de la réponse
  • sélection du programme moteur
  • processus moteurs

Compléments

• Lors de l’identification, les stimuli sont reconnus par comparaison avec les informations stockées en mémoire et les indices signifiants sont prélevés.

• La détermination de la réponse donne du sens aux informations prélevées et définit le choix d’une réponse ou d’une classe de réponses.

• La sélection du programme moteur précise, dans la classe de réponses, la réponse la plus pertinente selon la tâche et élabore un programme d’action.

💡 Astuce mémo

Entrée → identifier → choisir → programmer → sortir

📖 4. Modalités sensorielles et vision

🔑 Notions clés & Définitions

• Proprioception : Ensemble d’informations sensorielles provenant du corps et relatives aux positions et aux mouvements des articulations, aux tensions musculaires et à l’orientation dans l’espace.
• Intéroception : Informations en provenance des viscères.

★ À maîtriser

• La coopération des modalités sensorielles permet au cerveau d’intégrer les informations, de construire une image cohérente du corps et de favoriser la paramétrisation du mouvement à effectuer.

• Le système visuel transforme l’énergie lumineuse en énergie nerveuse et représente les caractéristiques visibles des objets externes dans un message interne.

📌 Les cônes, surtout répartis près de la fovéa, comprennent trois variétés sensibles au rouge, au vert et au bleu, tandis que les bâtonnets, répartis sur la rétine, sont très sensibles à la luminosité mais pas à la couleur.

📌 La vision centrale, située au centre de la rétine, est consciente et sert à reconnaître et identifier les détails, tandis que la vision périphérique, située à la périphérie, n’est pas consciente et sert à localiser et détecter les mouvements.

Compléments

• L’extéroception comprend notamment la vision, l’audition et le toucher.

• En activité physique, la vision centrale fournit notamment des informations sur les déplacements des objets et des personnes, le guidage précis des membres, la direction du déplacement, l’exploration de l’environnement et les mouvements de précision.

• La vision périphérique renseigne sur : le mouvement global de l’environnement par rapport à nous, la vitesse de nos déplacements, la direction de nos déplacements, l’approche d’un objet ou d’une personne

💡 Astuce mémo

Centrale : reconnaître ; périphérique : détecter

📖 5. Information et incertitude

🔑 Notions clés & Définitions

• Information : Un ou plusieurs événements parmi un ensemble d’événements possibles, selon Hebenstreit (1989).

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité d’information est $I = \log_2(N/n)$ bits, où $N$ est le nombre d’événements possibles et $n$ le nombre d’événements désignés par l’information.

• L’apport d’information diminue l’incertitude, et sa quantité mesure l’information.

Compléments

• Le bit, ou binary digit (chiffre binaire), est l’unité de mesure de la quantité d’information et représente une alternative sous forme de choix binaire.

• Dans un jeu de 32 cartes, savoir que la carte cherchée est rouge apporte 1 bit, qu’elle est un carreau apporte 2 bits et qu’elle est un roi apporte 3 bits.

• Dans l’exemple du gardien de but, l’incertitude spatiale comporte quatre possibilités et chacun des indices présentés — ligne d’épaule inclinée, contre empêchant l’impact côté bras et coude haut — apporte 1 bit.

• Au basket, les choix possibles du porteur de balle comprennent quatre possibilités de passe, un tir et trois possibilités de dribble, soit huit possibilités au total ; l’information qu’un couloir direct est libre réduit le choix à deux possibilités et apporte 2 bits.

📖 6. Chronométrie mentale de Donders

★ À maîtriser

• La chronométrie mentale étudie les processus de traitement de l’information, supposés cachés et impossibles à observer directement, à partir de mesures du temps de réaction en conditions expérimentales contrôlées.

• Donders (1868) pose que le temps de latence entre stimulus et réponse correspond à la somme des durées des opérations de traitement de l’information.

📐 Formule - Dans la situation à stimulus et réponse uniques, $TR_a = X$ ; dans la situation à deux stimuli et deux réponses, $TR_b = X + TR_{ident} + TR_{select}$ ; dans la situation Go/NoGo, $TR_c = X + TR_{ident}$, donc $TR_c - TR_b = TR_{select}$.

Compléments

• La comparaison des temps de réaction dans les conditions de Donders permet d’estimer la durée de la sélection de la réponse par soustraction.

• Donders (1868) propose le paradigme de la chronométrie mentale, et Sternberg (1969) propose la méthode des facteurs additifs pour rechercher des stades différenciés du traitement de l’information.

💡 Astuce mémo

Go/NoGo : identifier ; choix multiple : identifier et sélectionner

📖 7. Stades de traitement et expertise

★ À maîtriser

• La méthode des facteurs additifs de Sternberg utilise des tâches de temps de réaction pour identifier d’éventuels stades différenciés et spécialisés du traitement de l’information.

📌 Le traitement de l’information évolue d’un traitement analytique chez le débutant à un traitement synthétique chez l’expert.

Compléments

• Les travaux de Chase et Simon sur les échecs illustrent l’importance du contexte dans la reconnaissance des indices et l’effet de l’expertise.

💡 Astuce mémo

Débutant analytique, expert synthétique

📖 8. Programmation motrice anticipée

🔑 Notions clés & Définitions

• Programme moteur : Ensemble de commandes motrices structurées avant le début du mouvement et exécutées sans être influencées par les rétroactions périphériques, selon Keele (1968).
• Point de non-retour : Moment au-delà duquel une commande motrice anticipée ne peut plus être annulée.

★ À maîtriser

• Henry et Rogers (1960) observent que le temps de réaction augmente avec la complexité de la séquence de mouvements, ce qui soutient l’idée que les commandes motrices sont définies avant l’exécution. - Henry & Rogers

Compléments

• Fischman (1984) obtient des résultats similaires à ceux de Henry et Rogers en mesurant le temps de réaction selon le nombre de cibles à pointer.

• Dans l’expérience de Slater-Hammel (1960), l’aiguille tourne à un tour par seconde et le sujet doit la faire s’arrêter sur un repère situé à 800 millisecondes ; après plusieurs essais, le taux de réussite approche 100 %.

💡 Astuce mémo

Complexité motrice accrue → temps de programmation plus long

📖 9. Déficits liés à l’âge et à la tâche

★ À maîtriser

• Le temps de réaction varie selon :

  • la précision et la durée du mouvement
  • les conditions d’exécution de la réponse
  • la nature des informations à traiter

• Les adultes possèdent des ressources bio-informationnelles supérieures à celles des enfants pour traiter des tâches exigeantes, notamment lors de l’identification des informations et de la détermination de la réponse.

• Ross (1976) distingue une attention surexclusive avant 5-6 ans, une attention surinclusive jusqu’à 11-12 ans et une attention sélective ensuite.

Compléments

• Durand (1987) étudie des groupes âgés de 6, 10 et 19 ans dans une tâche d’anticipation-coïncidence consistant à frapper une balle avec une crosse pour l’envoyer vers une cible.

• Dans l’expérience 1 de Durand (1987), faire rebondir la balle plutôt que la faire rouler augmente l’incertitude temporelle liée à la prédiction de sa trajectoire et complexifie l’identification du signal.

• Dans l’expérience 2 de Durand (1987), le sujet vise une cible jaune ou bleue selon la couleur de la balle ; être informé de la couleur avant la tâche supprime la prise de décision, tandis qu’attendre la sortie de la balle complexifie la sélection de la réponse.

• Dans l’expérience 3 de Durand (1987), réduire la cible de 50 × 50 cm à 15 × 15 cm complexifie la tâche au niveau de la programmation de la réponse.

📊 Tableaux de synthèse

Vision centrale et périphérique