Attention is one of the most impaired cognitive functions in schizophrenia; however, the precise mechanisms underlying schizophrenia-related attention impairment are unclear. Progress in identifying these mechanisms has been hampered by using methods that are not designed to isolate specific cognitive processes. The purpose of the present dissertation was to investigate visual attention among patients with schizophrenia using the visual search paradigm — the dominant paradigm for studying attention in the cognitive sciences. Moreover, the current study used eye-tracking methodology to more finely examine the mechanisms underlying impaired visual search in this clinical population. This dissertation had three main objectives: (1) to investigate whether patients with schizophrenia have smaller and/or less dynamic visual spans, (2) to examine whether certain mechanisms guiding the visual selection of objects are impaired in schizophrenia, and (3) to determine the contribution of visual search performance to substitution test performance. Results indicated that patients’ visual spans are both smaller and less dynamic compared to healthy controls. On the other hand, selectivity for more informative distractors is intact in schizophrenia; however, impaired motion perception results in impaired target discrimination in the context of intact target selection. Results also indicated that visual search performance is a primary determinant of substitution test performance. Collectively, these data demonstrate, on one hand, an impairment among patients with schizophrenia in the distribution and flexible modulation of visual attention and, on the other hand, intact visual selective attention in the presence of strong bottom-up cues. The current data also demonstrate the important contribution of visual attention to a highly sensitive neuropsychological test and, by inference, to patients’ cognitive and real-world functioning.

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Les saccades sont de brefs mouvements des yeux dont le but est d'amener les objets visuels périphériques sur la partie fovéale de la rétine. L'ensemble des modèles considère que la programmation de la métrique des saccades reflète tout d'abord le codage spatial distribué au sein du colliculus supérieur (CS), et n'est qu'ensuite modulée par des processus cognitifs endogènes. La majorité considère que les interactions latérales entre les neurones du CS (locales et excitatrices ou distantes et inhibitrices) déterminent où mais aussi quand les yeux bougent. Nos études visaient à (1) tester et préciser la relation entre codage spatial distribué et métrique des saccades, (2) re-examiner si des stratégies visuelles peuvent déterminer cette métrique, et (3) tester le rôle des interactions latérales. Elles reposaient sur l'enregistrement des mouvements oculaires de participants humains lors de la visée d'une cible visuelle, présentée seule ou accompagnée d'un distracteur. Nos résultats ont confirmé l'hypothèse de codage spatial distribué ; les champs d'intégration spatiale estimés à partir de la distance maximale entre deux stimuli pour l'exécution d'une saccade vers une position intermédiaire (ou effet global; Findlay, 1982) présentent des propriétés similaires aux champs récepteurs des neurones du CS. Deuxièmement, en désaccord avec l'hypothèse générale, des stratégies visuelles peuvent aussi amener le regard au centre de gravité. Enfin, contrairement à l'hypothèse d'interactions latérales, l'effet d'un distracteur sur la latence des saccades (Walker et al., 1997) est indépendant de la distance qui le sépare de la cible. / Saccades are brief movements of the eyes which bring peripheral visual objects onto the central, foveal part of the retina for detailed visual analysis. All models assume that the programming of saccade metrics primarily reflects distributed spatial coding in the Superior Colliculus (SC), and is only modulated by cognitive, endogenous processes. Furthermore, the majority of models rely on the assumption that lateral interactions between collicular neurons (local and excitatory or distant and inhibitory) are responsible for both where and when the eyes move. The present studies aimed at (1) testing and specifying the relationship between distributed spatial coding and saccade metrics, (2) re-examining the role of visual strategies on saccade metrics, and (3) testing the role of lateral interactions. To this aim, humans' eye movements were recorded in saccade-target tasks, in which the target was presented with or without a distractor stimulus. Results first confirmed the distributed spatial-coding hypothesis by showing that spatial-integration fields as estimated by the maximal distance between two stimuli for the eyes to move to an intermediate location (or global effect; Findlay, 1982) share the same properties as the receptive fields of collicular neurons. Second, in contradiction with the general assumption, visual strategies can also take the eyes to the centre of gravity of the global visual configuration. Third, contrary to the lateral-interaction hypothesis, the effect of a distractor on saccade latency (Walker et al., 1997) is independent of its distance to the target.

A common evaluation method for students in the context of reading comprehension is the use of Multiple Choice Questions. A student must read a text and a question, and then choose the correct answer from a set of options, one of which one is the correct answer, and the other options are wrong. The wrong options are called distractors. Creating Multiple Choice Question exams is time-consuming, and a task that is open for automation. Distractor Generation is the task of generating wrong, but plausible options for Multiple Choice Questions. It is a task that can be addressed with Machine Learning and Large Language Models. As this task has been addressed in languages such as English, and Swedish, this work addresses the task for the Spanish language. This work achieves 3 objectives. The first one is the creation of a Multiple Choice Question dataset in Spanish with distractors, by manually tagging distractors from the dataset SQuAD-es. The newly created dataset with distractors is called SQuAD-es-dist. The second one is automatically generating distractors with machine learning methods. A BERT model is fine-tuned to generate distractors, and a GPT model is used through zero-shot learning to generate distractors. The third one is a human study on the generated distractors to evaluate the plausibility and usability of the distractors. Although both methods show to be effective, yet not perfect, at generating distractors, the GPT model shows better applicability and a higher capacity to confuse students in the task of Distractor Generation. / En vanlig utvärderingsmetod för studenter i samband med läsförståelse är användningen av flervalsfrågor. En elev måste läsa en text och en fråga, och sedan välja rätt svar från en uppsättning alternativ, varav ett är rätt svar och de andra alternativen är fel. De felaktiga alternativen kallas distraktorer. Att skapa prov med flervalsfrågor är tidskrävande och en uppgift som är öppen för automatisering. Distraktorgenerering är uppgiften att generera felaktiga, men rimliga alternativ för flervalsfrågor. Det är en uppgift som kan lösas med maskininlärning och stora språkmodeller. Eftersom denna uppgift har behandlats på språk som engelska och svenska, behandlar detta arbete uppgiften för det spanska språket. Detta arbete uppnår 3 mål. Den första är skapandet av ett dataset med flervalsfrågor på spanska med distraktorer, genom manuell taggning av distraktorer från datasetet SQuAD-es. Det nyskapade datasetet med distraktorer kallas SQuAD-es-dist. Den andra metoden är att automatiskt generera distraktorer med maskininlärningsmetoder. En BERT-modell finjusteras för att generera distraktorer, och en GPT-modell används genom zero-shot-inlärning för att generera distraktorer. Den tredje metoden är en mänsklig studie av de genererade distraktorerna för att utvärdera hur rimliga och användbara distraktorerna är. Även om båda metoderna visar sig vara effektiva, men inte perfekta, för att generera distraktorer, visar GPT-modellen bättre tillämpbarhet och en högre kapacitet att förvirra studenter i uppgiften att generera distraktorer / Para evaluar a alumnos en el contexto de comprensión de lectura se usan las preguntas de opción múltiple. El alumno debe leer un texto y una pregunta y, a continuación, elegir la respuesta correcta entre un conjunto de opciones, una de las cuales es la respuesta correcta y las demás opciones son incorrectas. Las opciones incorrectas se denominan distractores. La creación de exámenes con preguntas de opción múltiple requiere mucho tiempo, y es una tarea susceptible a la automatización. La Generación de Distractores es la tarea de generar opciones erróneas, pero plausibles, para Preguntas de Elección Múltiple. Es una tarea que puede abordarse con Aprendizaje Automático y Grandes Modelos de Lenguaje. Dado que esta tarea ha sido explorada en idiomas como el inglés, y el sueco, este trabajo aplica la tarea para el idioma español. Este trabajo alcanza 3 objetivos. El primero es la creación de un conjunto de datos de preguntas de respuesta múltiple en español con distractores, etiquetando manualmente los distractores del conjunto de datos SQuAD-es. El nuevo conjunto de datos con distractores se denomina SQuAD-es-dist. La segunda consiste en generar distractores automáticamente con métodos de aprendizaje automático. Se entrena y ajusta un modelo BERT para generar distractores y se utiliza un modelo GPT mediante ”zeroshot learning” para generar distractores. El tercero es un estudio humano sobre los distractores generados para evaluar la aplicabilidad y usabilidad de los distractores. Aunque ambos métodos muestran ser eficaces, pero no perfectos, en la generación de distractores, el modelo GPT muestra una mejor aplicabilidad y una mayor capacidad para confundir a los estudiantes en la tarea de Generación de Distractores.

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L’instabilité posturale est fréquente chez les séniors et peut entrainer la chute. La chute chez les séniors est un problème majeur de santé publique. Les chiffres épidémiologiques sont éloquents : une personne sur trois âgées de plus de 70 ans fera une chute dans l’année. Les causes sont multifactorielles : ostéo-articulaire, visuelle, cognitive, vestibulaire…. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’évolution de la fonction des récepteurs vestibulaires périphériques avec l’âge et à la perception de rotation à partir des entrées canalaires horizontales (système vestibulaire central et projections vestibulaires corticales). Notre but est d’essayer de comprendre l’implication du vieillissement du système vestibulaire dans l’instabilité posturale des séniors. Au niveau périphérique, nous avons quantifié la fonction des canaux semi-circulaires horizontaux par le test calorique et le vidéo-head impulse test. La fonction des récepteurs otolithiques (utriculaire et sacculaire) a été évaluée par les potentiels évoqués myogéniques recueillis au niveau cervical (voies sacculo-spinales) et oculaire (voies utriculo-oculaires). Au niveau central, la perception de l’entrée vestibulaire canalaire horizontale a été appréciée après irrigation à l’eau chaude du conduit auditif externe en appliquant un score de perception (présence ou absence de sensation rotatoire). Finalement, l’équilibre a été quantifié grâce au test d’organisation sensorielle sur l’Equitest et grâce à un système que nous avons récemment mis au point en collaboration avec le Professeur Curthoys à Sydney, comprenant une Wii Balance Board, un tapis mousse et un masque de réalité virtuelle (Oculus Rift). Les résultats ont montré une diminution des réponses oculaires au test calorique après 70 ans mais une absence de baisse du gain du réflexe vestibulo-oculaire horizontal au vidéo-head impulse test. La fonction otolithique, sacculaire et utriculaire, est altérée avec l’âge quelle que soit la stimulation utilisée (aérienne ou osseuse). La perception de l’entrée vestibulaire canalaire horizontale induite par une stimulation calorique nous a permis de montrer pour la première fois que certains séniors ne percevaient pas la sensation de rotation malgré une réponse oculaire normale (vitesse maximale de la phase lente du nystagmus oculaire supérieure à 15°/s). Dans notre population, nous avons pu ainsi définir deux types de séniors : un groupe présentant une perception de vertige rotatoire et un groupe « négligeant » ne pouvant pas reconstruire une sensation rotatoire à partir des entrées vestibulaires canalaires horizontales. La comparaison de ces deux groupes de séniors appariés sur l’âge ne montre aucune différence de la fonction canalaire horizontale ni de la fonction otolithique sacculaire et utriculaire. Néanmoins, les séniors négligents présentent en majorité des performances anormales (chute ou score diminué) à l’Equitest notamment en conditions 5 et 6. De plus, leur score au DHI est plus élevé relevant ainsi le handicape ressenti par ces séniors à cause de leur instabilité. En conclusion, les troubles de l’équilibre chez certains seniors pourraient résulter en partie d’une dysfonction vestibulaire centrale. Des études ultérieures permettront de déterminer si l’augmentation du seuil de perception rotatoire est un bon facteur prédictif du risque de chute. / Postural instability is common in seniors and can lead to falls which seniors are a major problem for Public Health. Epidemiological studies clearly show the magnitude of this problem: one in three people aged than more 70 years will fall in a year. This is caused by multiple factors including: musculoskeletal, visual, cognition, vestibular… The present study concerns the effect of age on the vestibular peripheral receptors function and on the perception of rotation from horizontal canal inputs (central vestibular processing and vestibular cortical projection). The aim is to try to understand the vestibular mechanisms involved in postural instability and mobility with age. At the peripheral level, the horizontal canal function was assessed using caloric test and video-Head Impulse Test. Otolith function (saccular and utricular) was assessed using vestibular evoked myogenic potentials recorded at cervical level (sacculo-spinal pathways) and at ocular level (utriculo-ocular pathways). At the central level, perception of motion from vestibular horizontal canal inputs was studied after caloric stimulation with warm water using a subjective perceptual score (presence or absence of rotatory vertigo). Finally, postural equilibrium was assessed with the Sensory Organization Test on the Equitest machine and also with a new system developed in collaboration with Prof. Curthoys (Sydney) using a Wii Balance Board, a foam rubber pad and a virtual reality headset (Oculus Rift DK2). Results showed decreased ocular responses induced by caloric stimulation after 70 years of age but healthy horizontal gain of the vestibulo-ocular reflex assessed by video-head impulse testing. The otolithic (saccular and utricular) function is impaired with age for all the stimuli used (air or bone conducted). Perception of motion induced by caloric stimulation (vestibular horizontal canal inputs) allowed us to show for the first time that some seniors are unable to feel the induced rotatory vertigo even with normal ocular responses (peak of the slow phase eye velocity higher than 15°/s). We defined two types of seniors: one senior group having a normal feeling of vertigo and one senior ‘neglect’ group who did not feel any sensation of rotation from horizontal canal inputs. The comparison of these two age-matched groups showed no difference in horizontal canal function, or otolithic function. The majority of the ‘neglect’ seniors with an absence of perception exhibited falls or a decreased score in conditions 5 and 6 during the Equitest. Moreover, their DHI scores were higher, showing the handicap induced by postural instability in these seniors. In conclusion, postural instability and falls in seniors may result from central vestibular impairment (inadequate central processing). A prospective study is needed to determine whether the increase perceptual threshold of rotation could be a good predictor of fall risk in seniors.