Description

La manière dont le cerveau représente et structure les connaissances fait encore l'objet de recherches constantes. L'une des idées les plus récentes et les plus passionnantes est que les connaissances sont partiellement organisées selon des géométries à basse dimensionalité qui reposent sur des structures cérébrales et des processus normalement impliqués dans la représentation de l’espace (Bellmund et al., 2018; Buzsáki & Moser, 2013). De la même manière qu’une, deux ou trois dimensions spatiales peuvent être combinées pour créer un modèle de l'environnement pouvant être exploré mentalement, des dimensions non spatiales (par exemple, le temps, les nombres, le statut social) peuvent être combinées pour créer des cartes cognitives abstraites à basse dimensionalité que l'on peut « parcourir » comme on parcourt un environnement familier. Ces modèles peuvent constituer un moyen général et flexible d'organiser et de représenter les connaissances et peuvent être utiles pour plusieurs aspects de la cognition, comme la mémoire, la pensée analogique ou l'acquisition de concepts.

Ce projet vise à tester que, si les mécanismes cérébraux dédiés à l'espace physique peuvent en effet être utilisés pour représenter des espaces abstraits, les effets observés lors de la navigation dans l'espace physique devraient alors également être présent lors de la navigation dans des dimensions non-spatiales. En particulier, une proposition récente (Bottini & Doeller, 2020) suggère que, par analogie avec les processus de navigation dans l'espace réel, nos souvenirs, concepts et idées sont représentés à travers des référentiels allocentrés et égocentrés complémentaires. Confronté à un environnement, un organisme peut représenter les positions des éléments de cet environnement par rapport à lui-même, c'est-à-dire d'un point de vue égocentré ; ou par rapport à des repères indépendants de la position et de l'orientation de son corps, c'est-à-dire d'un point de vue allocentré (Klatzky, 1998). En principe, ces référentiels peuvent être exploités de manière analogue pour représenter des dimensions non-spatiales à partir de points de vue différents et complémentaires, permettant ainsi différentes formes de computations.

S'appuyant sur cette idée, le projet étudiera si les référentiels égocentré (centrés sur soi) et allocentré (centrés sur le monde) utilisés dans l'espace physique sont aussi utilisés pour représenter des espaces abstraits combinant des dimensions non-spatiales. Pour ce faire, ce projet utilisera un paradigme innovant de réalité virtuelle permettant aux participants de naviguer en perspective à la première personne dans des dimensions non-spatiales. En combinant des tâches comportementales avec l'IRMf, ce projet testera si les mêmes effets comportementaux et les mêmes structures cérébrales impliqués dans l'espace physique le sont également dans les espaces abstraits. En outre, le doctorant développera un nouvel outil reposant sur des environnements VR immersifs pour mesurer les différences individuelles dans l’utilisation des différents référentiels spatiaux. Cela permettra d'évaluer si la préférence pour un référentiel spatial a également un impact sur le traitement des espaces abstraits. Ce projet de thèse contribuera à la compréhension des mécanismes neuronaux et cognitifs qui sous-tendent la représentation des connaissances.

Compétences requises

Le candidat doit avoir des compétences méthodologiques de conduite d'études expérimentales dans le domaine de la psychologie et/ou des neurosciences cognitives. Il doit être capable d'effectuer des pré-traitements des données et des analyses statistiques sous R ou un autre logiciel en libre accès, ainsi que d'avoir des compétences de programmation en Python ou MATLAB. Une compétence en IRMf sera appréciée.

Bibliographie

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Buzsáki, G., & Moser, E. I. (2013). Memory, navigation and theta rhythm in the hippocampal-entorhinal system. Nature Neuroscience, 16(2), 130–138. https://doi.org/10.1038/nn.3304
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Mots clés

Concepts, Cognition spatiale, Cartes cognitives