Many experiences in our daily lives are temporally structured, enabling prediction of events that will occur in the future. We can anticipate upcoming subway stops during our daily commute, or plan multiple steps ahead when cooking a meal we have made many times. Although sequences of events in daily life can be multiple steps long, like the stations along a subway line, it is unknown how extended temporal structure enables predictions over multiple timescales. The three studies reported in this dissertation investigate how extended temporal structure is flexibly represented in memory and in the brain to guide multistep prediction. Chapter 1 demonstrates that memory for temporal structure is enhanced with memory consolidation, enabling more efficient judgements about predictable future events over time. Chapter 2 shows that temporal structure is represented bidirectionally and hierarchically across the hippocampus and across visual regions during multistep anticipation. Finally, Chapter 3 addresses how internal models are updated when regularities in our environment change: the hippocampus rapidly reconfigures memories of temporal structure in response to learning new information, which supports the planning of novel trajectories. Together, the studies presented in this dissertation shed light on how we represent internal models of the world that span multiple timescales to guide adaptive behavior.

Some of the most important discoveries in cognitive neuroscience have come from recent innovations in experimental tools. Computational models that simulate human perception of environmental inputs have revealed the internal processes and features by which those inputs are learned and represented by the brain. We advance this line of work across two separate research studies in which we leveraged these models to both generate experimental task stimuli and make predictions about behavioral and neural responses to those stimuli. Chapter 1 details how nine language models were used to generate controversial sentence pairs for which two of the models disagreed about which sentence is more likely to occur. Human judgments about these sentence pairs were collected and compared to model preferences in order to identify model-specific pitfalls and provide a behavioral performance benchmark for future research. We found that transformer models GPT-2, RoBERTa and ELECTRA were most aligned with human judgments. Chapter 2 utilizes the GloVe model of semantic word vectors to generate a set of schematically structured poems comprising ten different topics whose specific temporal order was learned by a group of participants. The GloVe model was then used to investigate learning-induced changes in the spatial geometry of the representations of the topics across the cortex. A Hidden Markov Model was also used to measure neural event segmentation during poem listening. In both analyses we identified a consistent topography of learning-induced changes in the default mode network, which could be partially explained by the models.

Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le travail a porté sur la perception du trait de voisement des consonnes occlusives en position initiale et dont l’indice acoustique principal est le Délai d’Etablissement du Voisement (DEV: délai entre la fin de l’occlusion de la consonne et le début des vibrations des cordes vocales; VOT en anglais). <p>Une première étude a concerné la ‘bascule phonologique’ c’est à dire le passage d’un mode de perception universel à un mode de perception phonologique spécifique à la langue. L'analyse des variations du rythme cardiaque de nourrissons francophones exposés à des syllabes /də/ et /tə/ variant sur un continuum de DEV a montré une sensibilité aux frontières universelles (-30 et +30 ms de DEV) à 4 mois et à la frontière phonologique du français (0 ms de DEV) à 8 mois. <p>L'objectif d'une autre étude a été de déterminer si la maturation de la perception du voisement était liée à l’apprentissage de la lecture ou si elle résultait d’une maturation cognitive plus globale. Des enfants de 5, 6 ,7 et 8 ans ainsi que des adultes francophones ont été soumis à des tâches d’identification et de discrimination pour trois types de continua différents :voisement (syllabes (/də/ et /tə/) ;couleurs (jaune et vert) et expressions faciales (joie-peur). Alors que la perception catégorielle des couleurs était présente dès 5 ans, le développement de la perception des expressions faciales était plus tardif et similaire à celui du voisement, ce qui suggère que ce dernier ne dépend pas de la lecture. <p>Par ailleurs, les potentiels auditifs évoqués par la présentation des syllabes /də/ et /tə/ dont le DEV variait entre -75 et +75 ms ont été enregistrés chez des adultes francophones. L’analyse de la morphologie (simple vs double pic) de deux sous-composantes de la N100 (N1b et Na), a montré chez ces sujets adultes une sensibilité résiduelle aux frontières universelles de voisement auxquelles les nourrissons de 4 mois étaient également sensibles. Par contre, aucune sensibilité résiduelle à la frontière phonologique du français n'est apparue. <p>Les implications théoriques de l’ensemble de ces résultats sont discutées à la lumière des modèles existants.<p> / Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

D.Litt. et Phil. / The aim of this investigation is to provide support to the growing evidence that people's paradigms directly influence the way differences are managed. Adherence to the old or Newtonian model has seemingly led to a restricted ability to deal with differences. Adherence to the new or quantum model, on the other hand, appears to facilitate not only the understanding of why there are so many differences and why they should be "celebrated" (topic of the American Counselling Association's 1995 Conference, Denver), but also encourages people to freely and nonjudgementally acknowledge, explore and integrate these differences. As a first step toward achieving this aim, a review of the literature regarding the existence of differences, the perceived causes of differences, and the perceived ways of managing differences in interpersonal relationship up to the present time will be provided. Secondly, the importance of paradigms in general, and of the natural scientific paradigms in particular, will be illustrated. Concepts of Newtonian and quantum physics that are considered relevant to the investigation will be described under this heading. Thirdly, the rationale of the exploratory, or qualitative study will be outlined. Fourthly, a chapter linking the natural scientific paradigms . to the discipline of psychology will be presented. Psychological analogies of Newtonian and quantum concepts will be put forward as well as examples of Newtonian and quantum psychology. Finally, implications of the described and discussed findings of Newtonian and quantum physics on the management of psychological differences will be explored, so that the 'celebration' and integration of differences can, indeed, be promoted.

L’objectif de ce travail de thèse était d’investiguer l’influence de la valence émotionnelle négative, positive ou taboue des mots parlés sur l’orientation des ressources attentionnelles, dans la population tout-venant. Pour ce faire, j’ai élaboré des adaptations auditives de paradigmes expérimentaux qui avaient été utilisés auparavant dans le but d’explorer l’influence du contenu émotionnel de stimuli visuels sur l’allocation de l’attention :le paradigme de déploiement de l’attention (Etudes 1 et 3), le paradigme de Stroop émotionnel (Etude 2) et le paradigme d’indiçage spatial émotionnel (Etude 4). <p>En particulier, les Etudes 1, 3 et 4 m’ont permis d’examiner l’influence de la valence émotionnelle de ces stimuli sur l’attention sélective à une localisation spatiale, évaluée au travers des réponses à une cible subséquente. <p>Dans la situation de compétition pour les ressources attentionnelles spécifique au paradigme de déploiement de l’attention (Etudes 1 et 3), nous avons observé un engagement préférentiel des ressources attentionnelles vers la localisation spatiale des mots tabous, lorsque ceux-ci étaient présentés à droite, par rapport à la localisation spatiale des mots neutres présentés conjointement. Ces biais attentionnels ont été observés quelle que soit l’attention portée volontairement aux stimuli, la nature de la tâche à réaliser sur la cible, ou la charge cognitive liée à la tâche. De tels biais ont également été observés envers la localisation spatiale des mots négatifs et positifs, mais de manière moins robuste. Lorsque deux stimuli rivalisent pour l’orientation des ressources, la valence choquante serait donc cruciale pour l’orientation de l’attention spatiale. De plus, les mots tabous induisent un ralentissement général des temps de réaction (TRs) à la cible subséquente, quelle que soit sa localisation spatiale.<p>Au contraire, lorsque des mots-indices sont présentés isolément dans le paradigme d’indiçage spatial émotionnel (Etude 4), la valence émotionnelle négative des mots, mais pas leur valence choquante, paraît cruciale pour l’observation d’effets spatiaux :les stimuli les plus négatifs moduleraient l’orientation spatiale automatique de l’attention suscitée par leur présentation périphérique. Plus précisément, ils empêcheraient l’application de processus attentionnels inhibiteurs des localisations déjà explorées. En outre, la présentation d’un indice périphérique négatif accélère le traitement d’une cible subséquente, quelle que soit sa localisation spatiale.<p>L’influence de la dimension émotionnelle des mots parlés sur l’attention sélective à une dimension (non-émotionnelle) de ces stimuli a été investiguée grâce au paradigme de Stroop émotionnel (Etude 2). Contrairement à mes autres études, aucun déplacement attentionnel spatial n’était impliqué dans cette situation puisque les participants devaient répondre à chaque essai à une dimension non-émotionnelle (l’identité du locuteur) du stimulus (potentiellement émotionnel) présenté. J’ai ainsi observé une influence de la dimension émotionnelle taboue ou négative des mots sur le traitement de la dimension pertinente d’un mot neutre subséquent, mais pas sur le traitement de la dimension pertinente de ces mots eux-mêmes, suggérant l’occurrence d’effets lents, inter-essais, des mots tabous et négatifs, mais pas d’effet rapide. <p>Ces données appuient donc l’existence, dans une population tout-venant, d’un mécanisme de traitement involontaire du contenu émotionnel des mots parlés qui influence non seulement l’orientation spatiale et dimensionnelle de l’attention mais également, de manière plus générale, la latence des réponses fournies par le sujet.<p> / Doctorat en Sciences Psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished