No description available.

L’objectif de cette thèse était de caractériser les relations entre tempérament et performances cognitives chez le cheval et leur modulation par le stress. Le tempérament était évalué selon cinq dimensions: la peur, la réactivité à l’Homme, la grégarité, la sensibilité tactile et l’activité locomotrice. Les relations entre ces dimensions et les performances lors de tâches instrumentales et de mémoire de travail ont été recherchées. La dimension de peur semble particulièrement essentielle et son influence dépend du stress : elle aurait un effet positif sur les performances cognitives en cas de stress intrinsèque, c’est-à-dire lorsque la tâche est elle-même source de stress, et un effet négatif en cas de stress extrinsèque. En l’absence de facteur de stress, ces relations sont plus contrastées. Dans une moindre mesure, des relations entre performances cognitives et les autres dimensions de tempérament ont été observées. L’activité locomotrice a une influence positive sur les performances qui ne ressort qu’en présence de facteurs de stress, qu’ils soient extrinsèques ou intrinsèques. Ce travail de thèse permet de contribuer à la caractérisation des liens entre tempérament et cognition, qui est un champ d’étude en pleine expansion, et met en évidence l’importance du stress dans la compréhension ces relations. / The aim of the current thesis was to characterize the relationships between temperament and cognitive performances in horses and their modulation when influenced by stress. The temperament was evaluated considering five dimensions: fearfulness, reactivity to humans, gregariousness, tactile sensitivity and locomotor activity. The relationships between these dimensions and performances during instrumental learning tasks as well as working memory tests have been investigated. The dimension of fearfulness seems particularly important and its influence depends on the presence or absence of stressor. Fearfulness has a positive effect on performances in case of intrinsic stress, i.e. the cognitive task is the source of stress; and a negative effect in case of extrinsic stress. Without any stressor, these relationships are more contrasted. To a lesser extent, relationships between cognitive performances and the other dimensions of temperament have been found. Especially, the dimension of locomotor activity has a positive effect on performances that stands out only in presence of stressors, whether they are intrinsic or extrinsic. This thesis contributes to the characterization of links between temperament and cognition, which is a field of study in a wide expansion, and shows the importance of stress in order to understand these relations.

Cette thèse étudie la distorsion de probabilité dans le jugement clinique afin de comparer le jugement des médecins à des modèles statistiques. Nous supposons que les médecins forment leur jugement clinique en intégrant une composante analytique et une composante intuitive. Dans ce cadre, les médecins peuvent souffrir de plusieurs biais dans la façon dont ils évaluent et intègrent les deux composantes. Cette thèse rassemble les résultats obtenus sur le terrain et en laboratoire. À partir de données médicales, nous avons constaté que les médecins n'étaient pas aussi bons que les modèles statistiques à intégrer des évidences médicales. Ils surestimaient les petites probabilités que le patient soit malade et sous­-estimaient les probabilités élevées. Nous avons constaté que leur jugement biaisé pourrait entraîner un sur­-traitement. Comment améliorer leur jugement? Premièrement, nous avons envisagé de remplacer le jugement du médecin par la probabilité de notre modèle statistique. Pour améliorer la décision, il était nécessaire d'élaborer un score statistique qui combine le modèle analytique, la composante intuitive du médecin et sa déviation observée par rapport à la décision attendue. Deuxièmement, nous avons testé en laboratoire des facteurs qui peuvent influencer le traitement de l'information. Nous avons trouvé que la capacité des participants à apprendre la valeur de la composante analytique, sans feedback externe, dépend de la qualité de leur composante intuitive et de leur mémoire de travail. Nous avons aussi trouvé que la capacité des participants à intégrer les deux composantes dépend de leur mémoire de travail, mais pas de leur évaluation de la composante intuitive. / This thesis studies probability distortion in clinical judgment to compare physicians’ judgment with statistical models. We considered that physicians form their clinical judgment by integrating an analytical component and an intuitive component. We documented that physicians may suffer from several biases in the way they evaluate and integrate the two components. This dissertation gathers findings from the field and the lab. With actual medical data practice, we found that physicians were not as good as the statistical models at integrating consistently medical evidence. They over­estimated small probabilities that the patient had the disease and under­ estimated large probabilities. We found that their biased probability judgment might cause unnecessary health care treatment. How then can we improve physician judgment? First, we considered to replace physician judgment by the probability generated from our statistical model. To actually improve decision it was necessary to develop a statistical score that combines the analytical model, the intuitive component of the physician and his observed deviation from the expected decision. Second, we tested in the lab factors that may affect information processing. We found that participants’ ability to learn about the value of the analytical component, without external feedback, depends on the quality of their intuitive component and their working memory. We also found that participants’ ability to integrate both components together depends on their working memory but not their evaluation of the intuitive component.

No description available.

No description available.

La mémoire de travail et le contrôle cognitif sont des construits proches ; on suppose généralement qu'une forte capacité en mémoire de travail est associée à un contrôle cognitif efficace. Cette hypothèse a des implications importantes pour la cognition humaine et apporte une explication élégante à la corrélation fréquemment reportée entre mémoire de travail et intelligence fluide. En revanche, les difficultés d'opérationnalisation et de mesure du contrôle cognitif rendent l'hypothèse difficile à tester. Un modèle récent du contrôle cognitif, le modèle à Deux Mécanismes de Contrôle (DMC), offre une solution à ce problème : ce modèle propose l'existence de deux mécanismes de contrôle cognitif distincts et permet de les opérationnaliser de façon efficace. La littérature prédit que l'un de ces deux mécanismes, le contrôle proactif, devrait être lié à la mémoire de travail. L'objectif de cette thèse était de tester l'existence d'une relation entre les différences inter-individuelles en mémoire de travail et la tendance à mettre en place un mécanisme de contrôle proactif. Cette relation a été testée sous quatre axes de travail : 1) en utilisant de nouveaux paradigmes expérimentaux pour mesurer la tendance à utiliser le contrôle proactif, 2) grâce à des tâches classiques de contrôle cognitif choisies pour leur sensibilité au contrôle proactif, 3) à travers une approche par imagerie cérébrale incluant électro-encéphalographie et imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, et 4) en tant que facteur explicatif de la relation entre mémoire de travail et intelligence fluide. Dans l'ensemble, nos résultats n'ont pas permis de soutenir l'idée que la capacité en mémoire de travail est directement liée à la tendance à utiliser un mécanisme de contrôle proactif ; les données suggèrent plutôt un avantage général en faveur des participants à forte capacité en mémoire de travail dans toutes les situations. / The constructs of working memory and cognitive control are conceptually close; a high working memory capacity is hypothesized to be associated with an efficient cognitive control. This hypothetical association has large implications for human cognition and provides an elegant explanation for the frequently reported relationship between working memory capacity and fluid intelligence. However, the difficulty in operationalizing and measuring cognitive control makes this hypothesis hard to test. One model of cognitive control, the Dual Mechanisms of Control (DMC) framework, constitutes a possible solution to this problem: the model proposes two distinct mechanisms of cognitive control which can be efficiently operationalized and studied. There is reason to believe that one of these two mechanisms, proactive control, is specifically related to working memory capacity. The objective of the present research work was to assess the relationship between individual differences in working memory capacity and the tendency to use proactive control. This relationship was tested in four steps: 1) by using innovative measures of the tendency to use proactive control, based on newly developed paradigms, 2) with classic cognitive control tasks sensitive to proactive control, 3) with a neuroimaging approach using electro-encephalography and functional magnetic resonance imaging, and 4) by testing whether the use of proactive control explains the relationship between working memory and fluid intelligence. Overall, our results did not support the idea that working memory capacity is uniquely related to the tendency to use proactive control; the data were more consistent with a general advantage of participants with a high working memory capacity in all situations.

Ce travail de thèse avait pour objectif d’étudier le rôle de l’habénula latérale (HbL) dans les processus mnésiques chez le Rat en utilisant une approche par inactivation réversible grâce à l’administration de muscimol ou de CNQX. Nous avons ainsi montré l’implication de l’HbL dans : i) les processus d’encodage et de rappel d’une mémoire spatiale en piscine de Morris ; ii) la mémoire de travail, comme relais potentiel d’informations en provenance du cortex préfrontal médian, dans un paradigme de non-appariement différé à la position en boites de conditionnement opérant; iii) la réponse émotionnelle, aux niveaux comportemental et physiologique, à une situation stressante. L’ensemble de ces résultats suggèrent que l’HbL est impliquée dans les processus « online » de gestion des informations sensorielles, et qu’elle participe à la prise en compte de l’aspect émotionnel d’une situation. Ces particularités en font un lien important potentiel entre gestion des émotions et cognition. / The main objective of this thesis was to investigate the role of the lateral habenula (LHb) in mnemonic processes in rats using reversible inactivations with muscimol or CNQX. We have shown the involvement of the LHb in : i) encoding and retrieval of spatial reference memory in the Morris water maze ; ii) working memory, as a potential relay of top-down information coming from the medial prefrontal cortex, in a delayed non-matching to position paradigm using operant chambers ; iii) the behavioral and physiological responses to stressful situations. Altogether, those results suggest that the LHb is involved in the « online » process of sensory information. They also suggest that it is involved in coping with particularly stressful situations, and further position the LHb as an interface between emotions and cognition.

Nos travaux visaient à réaliser un « modèle rongeur » (souris C57Bl/6) de l’altération de la mémoire de travail (MDT) lors du vieillissement, et comparer le potentiel promnésiant de divers composés pharmacologiques. Nous montrons que des souris âgées (18-19 mois) présentent une sensibilité accrue aux interférences proactives délai-dépendantes dans une épreuve d’alternance spontanée par rapport à des souris jeunes (4-5 mois). Une étude immunohistochimique centrée sur l’activité CREB révèle que les souris âgées présentent une suractivation du cortex préfrontal (CPF) inversement corrélée aux performances. La relation entre le déficit cognitif et la suractivation du CPF est confortée par la restauration des performances suite à l’injection dans le CPF d’un inhibiteur de la kinase activatrice de CREB.L’administration de composés cholinergiques permet de restaurer les capacités mnésiques des souris âgées par des mécanismes bien dissociés. Le donepezil, inhibiteur de l’acétylcholinestérase, augmente l’activation de l’hippocampe, alors que le S 38232, un agoniste des récepteurs nicotiniques α4β2, agit en supprimant la suractivation préfrontale. Finalement, l’utilisation de souris invalidées génétiquement pour la sous-unité β2 révèle des mécanismes de régulation complexes au sein du système cholinergique.Nos travaux démontrent la validité de notre modèle pour l’étude des troubles de la MDT induits par le vieillissement. De plus, ils confortent des études récentes chez l’Homme indiquant un lien important entre la suractivation du CPF et le déclin cognitif lié à l’âge. Au regard de l’effet du S 38232 qui, en diminuant la suractivation préfrontale, permet de restaurer les performances de MDT, le récepteur nicotinique α4β2 apparaît comme une cible potentielle pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. / The aim of this study was to realise a “rodent model” (C57Bl/6 mice) of age-related working memory (WM) impairments, and to evaluate the procognitive impact of several pharmacological compounds. We show that compared to young adult mice (4-5 months), aged mice (18-19 months) exhibit an exaggerated vulnerability to delay-dependant interference in a sequential spontaneous alternation task. CREB activity assessed by immunohistochemistry demonstrates that aged mice show an over-activation of the prefrontal cortex (PFC) negatively correlated with behavioural performance. Infusion of an inhibitor of CREB activation into the PFC restores WM performance in aged mice. Both results highlight the link between the PFC over-activation and the age-related cognitive deficit.Pharmacological study reveals that cholinergic compounds restore cognitive performance of aged mice and act differently on brain structures sustaining WM. On one hand, donepezil – an inhibitor of acetylcholinesterase – increases CREB activation of the hippocampus. On the other hand, S 38232 – an agonist of α4β2 nicotinic receptors – decreases the CREB age-induced over-activation of the PFC. Finally, using β2 knock-out mice, we show that the regulation of the cholinergic system is submitted to complex mechanisms.Overall, our experimental set up demonstrates that spontaneous alternation is a valuable model for studying age-related WM impairments. In accordance with human’s findings, our results highlight the link between prefrontal over-activation and the cognitive decline occurring during ageing. Considering that S 38232, by decreasing the CPF over-activation, alleviates the WM deficit observed in aged mice, the α4β2 nicotinic receptor appears to be an efficient target for new therapeutic strategies.

Depuis de nombreuses années, les scientifiques ont étudié les bases neurales de la mémoire. Cependant, une question clé demeure: comment le cerveau distingue t'il les informations suffisamment importantes pour être consolidées en mémoire à long terme des informations stockées de manière temporaire en mémoire à court-terme/mémoire de travail, et qui doivent être effacées afin de ne pas saturer nos ressources cognitives. Contrairement à l'opinion populaire qui considère l'oubli comme nuisible à notre mémoire, de nombreux travaux suggèrent que l'oubli est un processus adaptatif essentiel permettant le filtrage des informations non-essentielles qu'on peut stocker de manière temporaire. Étonnamment, on connaît peu de choses des bases cellulaires et moléculaires de cet oubli adaptatif. Le travail présenté dans cette thèse vise à déterminer les bases de cette forme d'oubli adaptatif, en particulier de celui nécessaire au traitement des informations en mémoire de travail. Avec cette thèse, nous avons ainsi montré que le gyrus denté est une structure clé responsable du traitement des informations non pertinentes en mémoire, un processus essentiel qui permet une utilisation optimale de nos ressources cognitives. Nous pensons que ces travaux nous aident à mieux comprendre comment le cerveau gère les interférences, mais également à identifier les mécanismes responsables de l'oubli « utile » d'informations / For many years, scientists have been investigating the neural bases of memory. However, a key question remains unanswered: how does the brain distinguish information important enough to be consolidated into long-term memory from information required only temporarily, and that needs to be cleared away for not saturating our cognitive resources. In contrast to the popular view considering forgetting as deleterious to our ability to remember, forgetting might be an essential adaptive process allowing the filtering of non-essential information. Surprisingly, very little is known on the cellular and molecular bases of adaptive forgetting. The work presented in this thesis aims to find a way to determine such bases of adaptive forgetting, in particular in the context of Working Memory processing. With this thesis, we thus showed that the dentate gyrus is a critical node in processing the forgetting of irrelevant information, an essential process allowing optimal use of cognitive resources. Our work sheds light not only on the question of how the brain responds to interferences, but also on the mechanisms of "forgetting" what should be forgotten

Dans le cadre de cette thèse, nous avons mené trois études sur le terrain et/ou en laboratoire pour comparer l'importance relative de la géométrie des routes, représentée visuellement ou tactilement en deux dimensions, des informations multidimensionnelles extraites sur la base d'une visite directe du monde réel, et des informations symboliques indirectes sur les lieux par le biais d' instructions verbales, dans la construction de représentations spatiales chez l'homme, lui permettant de naviguer de mémoire dans des environnements complexes et non-familiers. Ces expériences ont permis de mettre en lumière certains aspects multidimensionnels et multi-sensoriels dans le traitement cognitif des informations spatiales et l'influence de celui-ci sur les performances d'hommes et de femmes, qui avaient pour tâche de retrouver de mémoire un itinéraire donné dans un milieu urbain non familier. Les résultats montrent clairement que des informations relatives aux repères visuels, transmises au moyen de séquences d'images panoramiques des itinéraires étudiés, sont inutilisables par un navigateur s'il ne dispose pas d'informations valides sur les distances relatives entre ces repères dans le monde réel (expérience 1). L'influence d'une exposition au préalable à un plan 2D visuel ou tactile des itinéraires a été comparé avec celle d'une expérience directe au moyen d'une visite guidée, ou indirecte au moyen d'indications verbales, sur les performances de navigation de personnes voyantes (expérience 1 et 2), déficientes visuelles (expérience 3), ou voyantes mais privées temporairement de leur vision (expérience 3) dans des environnements urbains à grande échelle. Les tests ont été réalisés en milieu réel (expériences 1 et 3) et virtuel (expérience 2) généré par ordinateur (Google Street View). Les performances ont été analysées en termes de temps du point de départ au point d'arrivée, nombre d'arrêts, nombre d'erreurs et taux de succès. Les stratégies potentiellement employées durant la navigation sont mis en avant sur la base des réponses des sujets à un questionnaire standardisé ; leurs capacités individuelles de se représenter l'environnement exploré sous forme d'images mentales a été évaluée sur la base de dessins. Les niveaux subjectifs de stress psychologique ont été mesurés pour mettre en évidences des différences possibles entre l'homme et la femme à cet égard. Les données ici montrent, d'une part, qu'une exploration rapide de représentations virtuelles correctement mises à l'échelle d'un environnement complexe permet aux sujets de retrouver cet itinéraire sans problème dans le milieu réel (expérience 2). Les personnes aveugles de naissance compensent l'absence de repères visuels dans la navigation efficacement par la mémorisation d'informations géométriques sur la base d'une brève exploration d'un plan tactile des itinéraires étudiés ici. Les sujets voyants privés de repères visuels, par contre, ne sont pas instantanément capables d'une telle compensation (expérience 3). Les résultats de ce travail sont discutés ici à la lumière des hypothèses actuelles sur la nature intrinsèque des représentations spatiales chez l'homme et placés ici dans le contexte d'un modèle de la mémoire de travail. Nous suggérons que cette dernière comprend des sous-systèmes multidimensionnels de stockage temporaire, capables de traiter en parallèle une multitude d'entrées sensorielles avec une capacité beaucoup plus grande que précédemment postulé dans le modèle classique de la mémoire de travail, qui présume un traitement sériel d'informations à capacité limitée. Un tel modèle est globalement mis en question par les résultats de cette thèse, qui ouvre une porte importante aux recherches futures sur le traitement cognitif d'informations spatiales chez l'homme dans un monde en perpétuel changement.Mots-clés : Environnements à grandes échelles – perception – traitement multi-sensoriel – représentation spatiale – navigation – humain / Previous studies investigating how humans build reliable spatial knowledge representations allowing them to find their way from one point to another in complex environments have been focused on comparing the relative importance of the two-dimensional visual geometry of routes and intersections, multi-dimensional data from direct exposure with the real world, or verbal symbols and/or instructions. This thesis sheds further light on the multi-dimensional and multi-sensorial aspects by investigating how the cognitive processing of spatial information derived from different sources of sensory and higher order input influences the performance of human observers who have to find their way from memory through complex and non-familiar real-world environments. Three experiments in large-scale urban environments of the real world, and in computer generated representations of these latter (Google Street View), were run to investigate the influence of prior exposure to 2D visual or tactile maps of an itinerary, compared with a single direct experience or verbal instructions, on navigation performances in sighted and/or visually deficient individuals, and in individuals temporarily deprived of vision. Performances were analyzed in terms of time from departure to destination, number of stops, number of wrong turns, and success rates. Potential strategies employed by individuals during navigation and mental mapping abilities were screened on the basis of questionnaires and drawing tests. Subjective levels of psychological stress (experiment 2) were measured to bring to the fore possible differences between men and women in this respect. The results of these experiments show that 2D visual maps, briefly explored prior to navigation, generate better navigation performances compared with poorly scaled virtual representations of a complex real-world environment (experiment 1), the best performances being produced by a single prior exposure to the real-world itinerary. However, brief familiarization with a reliably scaled virtual representation of a non-familiar real-world environment (Google Street View) not only generates optimal navigation in computer generated testing (virtual reality), but also produces better navigation performances when tested in the real-world environment and compared with prior exposure to 2D visual maps (experiment 2). Congenitally blind observers (experiment 3) who have to find their way from memory through a complex non-familiar urban environment perform swiftly and with considerable accuracy after exposure to a 2D tactile map of their itinerary. They are also able to draw a visual image of their itinerary on the basis of the 2D tactile map exposure. Other visually deficient or sighted but blindfolded individuals seem to have greater difficulty in finding their way again than congenitally blind people, regardless of the type of prior exposure to their test itinerary. The findings of this work here are discussed in the light of current hypotheses regarding the presumed intrinsic nature of human spatial representations, replaced herein within a context of working memory models. It is suggested that multi-dimensional temporary storage systems, capable of processing a multitude of sensory input in parallel and with a much larger general capacity than previously considered in terms of working memory limits, need to be taken into account for future research.Keywords: large scale environments – perception – multisensory processing - spatial representation – navigation - human