{"id":2718,"date":"2023-05-29T15:39:08","date_gmt":"2023-05-29T14:39:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=11040"},"modified":"2023-06-12T14:42:40","modified_gmt":"2023-06-12T13:42:40","slug":"11040","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2023\/05\/29\/11040\/","title":{"rendered":"Journal de bord de notre cerveau \u00e0 tous les niveaux : les multiples niveaux o\u00f9 se font des pr\u00e9dictions dans notre cerveau"},"content":{"rendered":"

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\u00c9tant toujours dans la phase de relecture finale de mon livre<\/a><\/span> jusqu\u2019\u00e0 la fin du printemps, je continue son \u00ab journal de bord<\/a> <\/span>\u00bb en y publiant certains encadr\u00e9s qui n\u2019ont pu, faute d\u2019espace, trouver leur place dans le bouquin<\/span><\/a>. Celui-ci entretenant d\u00e9j\u00e0 des rapports \u00e9troits avec le site web Le cerveau \u00e0 tous les niveaux<\/em> et son blogue gr\u00e2ce \u00e0 diff\u00e9rents renvois, cette conversion ne fait donc qu\u2019\u00e9tendre une approche d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sente depuis le d\u00e9but du projet. Dans ce troisi\u00e8me encadr\u00e9 extrait du chapitre 8, j\u2019approfondis un peu une \u00e9tude que j\u2019avais pr\u00e9sent\u00e9e \u00e0 la fin de mon billet de blogue du 7 juin 2021<\/a><\/span> sur les multiples niveaux o\u00f9 se font des pr\u00e9dictions \u00e0 chaque instant dans notre cerveau.<\/p>\n

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Dans cette \u00e9tude<\/a><\/span><\/strong>, des sujets \u00e9coutaient plusieurs fois de suite la m\u00eame sc\u00e8ne d\u2019un film. \u00c0 la longue, leur cerveau se mettait \u00e0 anticiper les sc\u00e8nes mais avec un degr\u00e9 d\u2019anticipation diff\u00e9rents selon les r\u00e9gions\u00a0: le cortex visuel anticipait de 1 \u00e0 4 secondes les \u00e9v\u00e9nements, la r\u00e9gion m\u00e9diane du cerveau de 5 \u00e0 8 secondes avant, et la partie frontale de 8 \u00e0 15 secondes avant ce qui allait se passer. Des r\u00e9sultats qui r\u00e9v\u00e8lent donc effectivement la pr\u00e9sence d\u2019une sorte de hi\u00e9rarchie anticipatoire o\u00f9 les r\u00e9gions sensorielles semblent plus \u00ab\u00a0coll\u00e9es\u00a0\u00bb aux \u00e9v\u00e9nements qui surviennent et les r\u00e9gions de haut niveau plus \u00e0 un niveau d\u2019anticipation global de ce qui va se passer. Les pr\u00e9dictions dans le cortex visuel peuvent par exemple aider \u00e0 compl\u00e9ter des cercles obstru\u00e9s par des lignes verticales, nous aidant \u00e0 mieux voir les taches rondes du pelage d\u2019un jaguar cach\u00e9es partiellement par des herbes hautes. Et les pr\u00e9dictions de plus haut niveau nous aider \u00e0 faire la pr\u00e9diction qu\u2019un tel gros f\u00e9lin, identifi\u00e9 par les pr\u00e9dictions interm\u00e9diaires du cortex occipito-temporal, pourrait bient\u00f4t bondir pour nous attaquer ! Les mod\u00e8les de bas niveau dans la hi\u00e9rarchie peuvent donc pr\u00e9dire avec pr\u00e9cision la nature d\u2019une entr\u00e9e sensorielle simple, mais seulement quelques secondes \u00e0 l\u2019avance. Alors que les mod\u00e8les causaux de haut niveau nous aident \u00e0 faire des pr\u00e9dictions sur des temps plus long ou sur des associations causales plus complexes. Et plus l\u2019\u00e9volution a permis l\u2019\u00e9mergence de cerveaux complexes avec de plus en plus de niveaux pr\u00e9dictifs sur des \u00e9chelles temporelles longues, plus ces organismes ont pu \u00eatre avantag\u00e9s pour planifier \u00e0 long terme leurs actions. Jusqu\u2019aux humains qui, s\u2019apercevant qu\u2019il leur manque de l\u2019ail pour leur sauce, vont d\u00e9cider d\u2019aller \u00e0 l\u2019\u00e9picerie et ultimement en trouver dans la section des l\u00e9gumes.<\/p>\n

Et la succession d\u2019affordance pour passer de cet objectif g\u00e9n\u00e9ral \u00e0 l\u2019action de mettre l\u2019ail dans son panier d\u2019\u00e9picerie, on peut la voir aussi comme des successions de pr\u00e9dictions \u00e0 diff\u00e9rents niveaux, avec en prime des donn\u00e9es empiriques qui appuient leur manifestation dans le cerveau, comme je viens d\u2019en parler. Ce qui m\u2019am\u00e8ne \u00e0 pr\u00e9senter deux petits sch\u00e9mas pour aider \u00e0 visualiser tout \u00e7a.<\/p>\n

Ils \u00e9voquent ce qui se passe quand on tient compte des colonnes corticales \u00e0 diff\u00e9rents endroits dans le cerveau, par exemple dans les r\u00e9gions occipitales, m\u00e9dianes et frontales dont on vient de parler. On va par exemple distinguer les neurones pyramidaux des couches superficielles du cortex versus ceux des couches profondes de ce colonnes, les premiers \u00e9tant associ\u00e9s \u00e0 l\u2019erreur sur la pr\u00e9diction et les seconds \u00e0 la pr\u00e9diction comme telle<\/a><\/span><\/strong>.<\/p>\n

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Pour plus de d\u00e9tails sur cette figure, voir ici<\/a><\/strong>.<\/p>\n

Le signal d\u2019erreur \u00ab\u00a0montant\u00a0\u00bb va donc des neurones superficiels d\u2019une colonne vers les neurones profonds de la colonne situ\u00e9e juste au-dessus dans la hi\u00e9rarchie. Et le signal de pr\u00e9diction des neurones profonds d\u2019une colonne vers les neurones superficiels de la colonne situ\u00e9e en-dessous dans la hi\u00e9rarchie. Donc \u00e0 chaque niveau, seuls les \u00e9carts qui n\u2019ont pas pu \u00eatre expliqu\u00e9s par les pr\u00e9dictions \u00e0 ce niveau sont transmis \u00e0 l\u2019\u00e9tage sup\u00e9rieur. Et ainsi de suite, ce qui permet d\u2019ajuster plus finement chaque niveau \u00e0 nos perceptions et aux plus hauts niveaux \u00e0 optimiser nos croyances sur le monde. C\u2019est ensuite \u00e0 partir de ces nouvelles croyances, qui vont \u00eatre transmises aux niveaux inf\u00e9rieurs par des connexions neuronales descendantes, qu\u2019on va g\u00e9n\u00e9rer nos nouvelles pr\u00e9dictions, nos nouvelles fa\u00e7ons d\u2019anticiper ce qui risque de se passer dans le monde. En fait, c\u2019est comme si chaque niveau est un peu \u00ab sensoriel \u00bb pour le niveau au-dessus de lui et \u00ab conceptuel \u00bb pour le niveau d\u2019en-dessous, ces deux termes devenant plus des notions relatives qu\u2019absolues. Selon le degr\u00e9 de sophistication du mod\u00e8le, on peut aussi y ajouter diff\u00e9rentes boucles de r\u00e9troaction au sein des diff\u00e9rentes couches de chaque colonne, pour \u00e9voquer la riche connectivit\u00e9 \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une m\u00eame colonne corticale.<\/p>\n

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Pour plus de d\u00e9tails sur cette figure, voir ici<\/a><\/span><\/strong>.<\/a><\/p>\n

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