Cognitive Map Theory (O’Keefe & Nadel, 1978) posits that spatial behavior can reflect locale or taxon strategies. Only locale strategies depend on cognitive maps, and learning recruited by these strategies is unlike associative learning (e.g., Rescorla & Wagner, 1972; Mackintosh, 1975), which is prevalent in the taxon system. Associative learning phenomena like the blocking effect (Kamin, 1969) should therefore not occur during acquisition of cognitive maps. Contrary to this prediction, blocking effects have been demonstrated in spatial learning (e.g., Biegler & Morris, 1999; Chamizo, Sterio, & Mackintosh, 1985; Hamilton & Sutherland, 1999), and have been generally interpreted as evidence against cognitive map theory. Here we provide evidence suggesting that taxon and not locale strategies were promoted in these experiments, and we ask which factors determine whether taxon or locale strategies control spatial behavior in a computer-implementation of a widely used spatial task (Morris Water Maze; Morris, 1981). We isolated two factors relevant for spatial strategy choice in human spatial learning that are both related to the individual’s preexisting knowledge, namely conceptual knowledge about the distal cues, and knowledge about the task affordances. The blocking effect was used as an index for locale or taxon learning. We found that taxon strategies were more likely for abstract distal cues, while concrete cues promoted locale strategies – blocking was present for the former, but not the latter. When subjects were aware that the distal cues predicted locations, locale, and not taxon strategies were recruited, such that blocking was not observed. Spatial strategy choice appears to be largely driven by interindividual differences, and can therefore not be easily predicted a priori. Our findings cannot be explained by associative learning theories, but provide strong support for cognitive map theory and the position that multiple behavioral systems exist in the brain.

Map Theory est une extension équationnelle du lambda-calcul non-typé conçue par Klaus Grue pour être une fondation commune de l'informatique et des mathématiques. Elle permet en particulier une interprétation complète du calcul des prédicats et de ZFC+FA, où ZFC est la théorie de Zermelo-Fraenkel, et FA est l'axiome de bonne fondation usuel. Toutes les notions primitives de la logique du premier ordre et de la théorie des ensembles, valeurs de vérité, connecteurs, quantificateurs, appartenance et égalité, y sont traduites par des termes du lambda-calcul enrichi de quelques constantes. De plus, Map Theory permet de représenter les types de données inductifs et de donner un sens calculatoire immédiat à tous les constructeurs ensemblistes usuels. La version initiale de Map Theory par K. Grue ne considère cependant que les ensembles (ou classes) bien-fondée relativement à la relation d'appartenance. Dans le cadre du renouveau d'intérêt pour l'antifondation induit par les developpements récents de l'informatique théorique, nous montrons dans notre thèse qu'il est possible d'élaborer une version antifondée de Map Theory qui prenne en compte l'existence des objets non-bien-fondés, et qui permette de raisonner sur ces objets par co-induction. Ce nouveau système ouvre la possibilité d'une représentation directe des types de données co-inductifs, et de la modèlisation des phènoménes et processus circulaires. Dans une première partie, nous présenterons l'axiomatisation MTA de ce nouveau système, et nous montrerons que ZFC+AFA, où AFA est l'axiome d'Antifondation de Aczel-Forti-Honsell, y est interprétable syntaxiquement. Dans la deuxième partie, nous montrerons la consistance de MTA relativement à ZFC+SI, où SI est l'axiome exprimant l'existence d'un cardinal fortement inaccessible.