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Note de Cours de Psychologie Licence 2 Semestre 3 Année 2006/2007 Psychologie Cognitive C.M. U.E : PSY31A Cours magistral 1 Psychologie Cognitive Chapitre I : Une approche de la conscience : de la psychophysique sensorielle à la psychophysique cognitive Constat : en permanence notre organisme reçoit des stimulations du milieu extérieur mais aussi du milieu intérieur (la douleur, proprioception) Par ailleurs pour qu’une information ou un signal soit pris en compte il faut qu’il soit perçu pour être ensuite interprété. Définition : si une source d’énergie physique stimule un organe sensoriel alors cette énergie sera appelée stimulus. Donc un stimulus est une source d’énergie physique qui produit ou non la réponse d’un organe sensoriel. La psychophysique, initiée par Gustave Théodore Fechner, a pour but d’établir les relations mathématiques entre les modifications physique de l’environnement extérieur et leurs corrélas psychologique, c'est-à-dire les états mentaux ou encore l’expérience psychologique qui lui est associé. On peut dire aussi que la psychophysique tente d’établir des lois formelles reliant la sensation consciente avec différentes variables d’un stimulus. De ce fait la psychophysique établie une distinction franche entre l’univers physique, c'est-à-dire la réalité objective et la représentation mentale, c'est-à-dire la réalité subjective de ...

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Note de

Cours de Psychologie



Licence 2

Semestre 3



Année 2006/2007




Psychologie
Cognitive
C.M.





U.E : PSY31A
















Cours magistral 1
Psychologie Cognitive Chapitre I : Une approche de la conscience :
de la psychophysique sensorielle
à la psychophysique cognitive




Constat : en permanence notre organisme reçoit des stimulations du milieu extérieur mais
aussi du milieu intérieur (la douleur, proprioception)
Par ailleurs pour qu’une information ou un signal soit pris en compte il faut qu’il soit perçu
pour être ensuite interprété.

Définition : si une source d’énergie physique stimule un organe sensoriel alors cette énergie
sera appelée stimulus. Donc un stimulus est une source d’énergie physique qui produit ou non
la réponse d’un organe sensoriel.

La psychophysique, initiée par Gustave Théodore Fechner, a pour but d’établir les relations
mathématiques entre les modifications physique de l’environnement extérieur et leurs corrélas
psychologique, c'est-à-dire les états mentaux ou encore l’expérience psychologique qui lui est
associé.
On peut dire aussi que la psychophysique tente d’établir des lois formelles reliant la sensation
consciente avec différentes variables d’un stimulus.
De ce fait la psychophysique établie une distinction franche entre l’univers physique, c'est-à-
dire la réalité objective et la représentation mentale, c'est-à-dire la réalité subjective de cet
univers, elle a pour objectif de décrire la relation entre ces deux dimensions.
On parle de sensation et non de perception car ces deux termes que l’on utilise souvent de
façon interchangeable renvoient à des réalités très différentes.

La sensation est un événement mental élémentaire qui résulte d’une modification efficace de
l’environnement externe ou du milieu intérieur. D’un point de vue physiologique, la sensation
résulte d’un traitement minimum d’information par le système nerveux central à la suite à la
stimulation d’un organe sensoriel. Dans cet ordre d’idée, la sensation est conçue comme un
phénomène qui ne concerne qu’une seule voie nerveuse afférente, c'est-à-dire de quelque
chose de périphérique à quelque chose de centrale.
On en conclu que la sensation est spécifique d’une modalité sensorielle.
D’un point de vue taxonomique (science de la classification) on sait que la lumière est
l’excitant naturel de la vision et que les molécules odorantes sont l’excitant naturel d’une
sensation olfactive, l’excitant naturel des sensations gustatives est la saveur…
Regroupé sous le terme de sensation somesthésique, renvoie à la sensibilité corporelle, on
parle de sensation extéroceptive dans laquelle on distingue des sensations tactiles ou encore
des sensations thermiques. En plus de ces sensations il y a des sensations intéroceptives ou
encore proprioceptives ou encore kinesthésiques qui renvoi au fonctionnement de récepteur
logé dans les muscles et les tendons. C’est grâce à ces récepteurs que notre cerveau connaît de
façon permanente et inconsciemment quelle est la position de notre corps et de nos membres
dans l’espace.
Il est tout à fait possible de tromper le cerveau quand à la position des membres de notre
propre corps à l’aide du reflex tonique vibratoire.
On assoit le sujet dans un fauteuil ou les accoudoirs ne sont pas stable mais pouvant pivoter
sur leur axe et on lui met en masque sur les yeux.
Cours magistral 2
Psychologie Cognitive On dispose le bras du sujet sur l’accoudoir et plaçons un vibreur derrière le bras dont on peut
régler la fréquence sur le tendon.
En fonction de la fréquence et de la position du vibreur le sujet à l’impression que son bras
bouge.
On a donc leurré le cerveau en lui envoyant un message ne correspondant pas à la réalité.

Sensation nociceptible, sensibilité à la douleur.
La façon la plus opérationnelle de décrire l’existence d’une sensation est de dire que pour
qu’il y est sensation, il faut qu’un transfert d’énergie se produise depuis un stimulus physique
vers une cellule sensorielle réceptrice, c’est ce que l’on appel la transduction. Cette énergie
doit être suffisante pour provoquer au niveau cellulaire une excitation.
Si cette excitation atteint une certaine intensité elle va engendrer un influx nerveux qui va se
propager le long d’une voie nerveuse, des axones, afférente et ce jusqu’au système nerveux
centrale. C’est au niveau du système nerveux central que va naître l’expérience psychologique
que l’on appel sensation.
De nos jours, il est plus heuristique de considérer qu’il n’existe pas deux univers distincts
(l’univers physique et l’univers mental) mais plutôt qu’il existe « un seul univers constitué
d’un flux d’informations qui se transforme et qu’il convient de décrire et mesurer de manière
adéquate au cours de ces différentes transformation ».

En règle générale, nous ne somme jamais soumis à une seule stimulation mais plutôt à un
ensemble de stimulation qu’il concerne un même récepteur sensoriel à des moments
différents, on parle alors de somation temporelle ou alors on a à faire à des stimulations qui
concernent des récepteurs sensoriels différent auquel cas on n’a plus à faire à des somations
temporelles mais spatiales.
Ce sont ces phénomènes de somation qui engendre des interactions complexes qui
caractérisent la perception.
La perception résulte donc de l’intégration de plusieurs sensations sur lesquelles le sujet
percevant effectue un choix et prend des décisions à partir de ses connaissances antérieures,
de ses attentes, de sa motivation, de ses émotions…
La perception n’est pas une réponse exclusivement déterminée par une stimulation puisqu’elle
met en jeu des processus actifs de construction et d’organisation impliquant l’intentionnalité,
c'est-à-dire la conscience.
Nous savons que l’individu est bombardé de stimuli et que donc la perception opère un choix
parmi l’ensemble des stimuli potentiels. En effet, sans sélection et sans organisation
perceptive, nous vivrions dans un chaos sensoriel en perpétuelle transformation. Autrement
dit nous serions submergés et incapable d’agir.
La perception est catégorielle, on effectue un tri mais elle est aussi inférentielle, nous ne
percevons pas des sensations isolés les unes des autres mais nous percevons au contraire des
totalités signifiantes grâce aux inférences, c'est-à-dire grâce aux hypothèses pré perceptive
que nous faisons préperception à nos apprentissages antérieur.
La perception dépend étroitement de notre motivation du moment.
« Ce qui nous intéresse et nous préoccupe vient prendre la place de ce qui nous intéresse pas
encore » Freud. Notre perception va être influencée par notre motivation du moment.

A ce stade on peut dire que, si la sensation est fonction du stimulus ; par contre on doit dire
que la perception est fonction du stimulus dans un certain contexte, elle est aussi fonction des
apprentissages antérieurs, elle est aussi fonction des attentes du sujet et elle est aussi
dépendante de son état de motivation et de son affectivité.
Cours magistral 3
Psychologie Cognitive Il ne serait pas correct de dire que la perception est le simple résultat d’une addition de
sensation élémentaire, elle est au contraire le produit d’une intégration autrement dit on passe
d’un paradigme Stimulus – Réponse à un paradigme Stimulus – Sujet – réponse.
Pour beaucoup de psycho physicien, la perception est aussi une décision. La perception est
judicatoire.

Conception classique du seuil sensoriel :
Quotidiennement nous ne percevons pas certaines stimulations de notre environnement, peut
être que l’intensité est trop faible et/ou peut être que notre attention est dirigée ailleurs.
Dire que parfois nous percevons et que parfois nous ne percevons pas un stimulus renvoi à la
dichotomie non conscience/conscience et surtout cela renvoie à l’idée qu’il existerait un seuil
ou encore une limite entre deux états, l’état {0} et l’état {1}.
Au laboratoire, l’état {1}, l’état de conscience, renvoi ou correspond à quatre taches
perceptives différentes :
- la détection
- une discrimination
- une reconnaissance
- une identification

L’état {0} va renvoyer aux taches de :
- non détection
- non discrimination
- non reconnaissance
- non identification

Détecter c’est répondre à une question sur la présence ou l’absence d’une stimulation, détecté
c’est noté ou non un changement.
Discriminer c’est répondre à une question sur la présence ou l’absence d’une différence entre
deux stimulations, y a-t-il égalité ou différence ?
Identifier c’est répondre à une question sur la nature précise d’une stimulation.
Reconnaître c’est répondre à l’instant t=2 à une question sur la présence ou l’absence d’une
stimulation qui a déjà été présentée à l’instant t=1.
On admet l’existence d’un continuum des valeurs physiques du stimulus ou encore un
continuum des niveaux de groupe du stimulus.
On admet aussi l’existence d’un continuum sensoriel des états d’excitation.
On admet l’existence d’une relation entre les niveaux du stimulus et les états d’excitation
correspondant, si le niveau du stimulus est inférieur à un état d’excitation, on est dans un état
de non conscience donc relevant de l’état {0} et inversement pour l’état {1}.
La notion de seuil sensorielle est double, il existe deux types de seuil, le seuil absolu et le
seuil différentiel.
Définition du seuil absolu : pour une dimension du stimulus, le seuil absolu (SA) est la
grandeur minimale pouvant provoquer une sensation juste perceptive. Le seuil est la plus
petite grandeur physique que le sujet peut déceler. Lorsque l’on mesure un seuil absolu, on ne
mesure pas une sensation mais une grandeur physique. On tente de déterminer la valeur
minimale d’une grandeur physique qui permet au sujet de manifester qu’il a une sensation et
ceci en donnant une réponse « oui je sens » ou « non je ne sens pas ».




Cours magistral 4
Psychologie Cognitive Caractère probabiliste de la mesure des seuils :
Déterminer un seuil ne poserait pas de problème si les seuils étaient constants or la grandeur
physique varie avec l’état de réceptivité de l’organisme pendant l’intervalle temporel où l’on
effectue la mesure du seuil.
Les causes de cette variabilité de la mesure sont au nombre de trois :
- la variation d’excitabilité des récepteurs périphérique
- les modifications des attitudes du sujet : on sait que la sensibilité perceptive va être
modifiée du fait de la connaissance antérieur du stimulus à percevoir, cette sensibilité
augmente. La sensibilité sera diminuée par la fatigue et la monotonie de l’épreuve.
- L’ordre temporel des mesures : on sait que lorsque l’on fait croître lentement une
stimulation la valeur, pour laquelle on commence à percevoir le stimulus efficace est
plus élevée que celle qui sera perçue en dernier lorsque l’on fait décroître la
stimulation. Il est plus difficile de commencer à percevoir, lorsque la stimulation croît,
que de continuer à percevoir lorsque la stimulation décroît.

Tout ce que nous avons vu montre que lors de chaque mesure on ne fait que mesurer un état
transitoire, un état passager de la sensibilité. S’agissant de la mesure du seuil absolue, il existe
trois techniques principales.
- La méthode du point centrale ou méthode d’autoréglage.
- La méthode constante
- La méthode des limites

On présente au sujet un stimulus nettement perceptible, supraliminaire, puis la stimulation est
diminuée par degrés successifs jusqu’à ce que le sujet déclare ne plus la percevoir.
C’est ce que l’on appel une série décroissante ou descendante.
Puis l’expérimentateur va présenter un stimulus nettement infraliminaire, celui-ci va être
augmenté par degrés successif jusqu’à ce qu’il soit perçu par le sujet, on parle de série
croissante ou ascendante.
On va recommencer ainsi alternativement plusieurs séries.
Il est recommandé notamment de ne pas trop allonger les séries de stimulus (5-7 maxi), il faut
aussi introduire des pièges dans le but de maintenir l’attention du sujet.
Lors de chaque série, l’expérimentateur va déterminer la valeur du seuil absolu instantanée.










Dans la conception classique des seuils, le seuil dépend uniquement de la stimulation
physique et de l’état d’excitabilité des récepteurs sensoriels, la réponse du sujet est
dépendante uniquement de la stimulation.
Cours magistral 5
Psychologie Cognitive Les seuils sont fluctuants pour un seul et même sujet, ces seuils ne sont donc pas fidèle mais
surtout la théorie classique des seuils ne permet pas d’expliquer pourquoi les sujets font des
fausses alertes ; c'est-à-dire que le sujet va réaliser un certain pourcentage de détection en
l’absence même du stimulus.
Cette difficulté majeure, a amené certains théoricien notamment des radaristes impliqués dans
la seconde guerre mondiale, Swets, Green, Tanner et Birdsall, on insisté sur l’effet de
contexte et les différences individuelles dans la détermination de la réponse qui permet
d’évaluer la sensation.
Pour les théoriciens de la SDT (Signal Detection Théory) ces taches perceptives ne peuvent
être réduites à une simple analyse sensorielle du signal. Ces opérations perceptives mettent
aussi en jeu une décision. Dans cette nouvelle conception on passe d’un modèle de traitement
d’information à une étape à un modèle de traitement à deux étapes.


S  Détection  Réponse  P ou NP
(Signal) Analyse sensorielle

S  Détection  Décision  Réponse  P ou NP


Dans ce nouveau modèle, la première étape permet aux sujets d’évaluer les caractéristiques
physiques du signal, par exemple l’intensité, tandis que la deuxième étape, elle, va traduire la
stratégie du sujet.
Imaginons à propos de deux sujets A et B une mesure de seuil absolu.
Lors de la mesure le sujet répond OUI pour un stimulus perçu, NON pour un stimulus perçu.
Le sujet A décide d’être très sensible, dès qu’il aura le moindre doute quand à la présence
d’un stimulus il répondra OUI, il a une attitude imprudente ou téméraire.
Le sujet B décide de ne répondre qu’à coup sur, on dit que le sujet est prudent ou
conservateur.
Le sujet A fera beaucoup de détections correctes mais il fera aussi beaucoup de fausses
alertes.
Le sujet B fera moins de détections correctes mais il fera peu de fausses alertes.
Le seuil absolu mesurée du sujet A sera très inférieur à celui du sujet B et on conclura à tord
qu’il possède une meilleure capacité de discrimination sensorielle que le sujet B car dans la
théorie classique des seuils, compte tenu du fait que la stratégie de réponse est censée être la
même chez tous les sujets, ce résultat signifie que le sujet A possède une meilleure sensibilité
que le sujet B.
Dans le cadre théorique de la SDT, la présence de fausse alerte laisse à penser au contraire
que les deux sujets A et B ont en fait la même sensibilité et que la mesure de seuil différent ne
reflète que des stratégies de réponses différentes.
La SDT va permettre à l’aide de deux indices indépendant d’ et β de déterminer ce qui, dans
la réponse globale du sujet, rend compte de ses capacités sensorielles ou rend compte des
différentes stratégies qu’ils adoptent.

Les principes de la SDT :
Postulat de départ : tout message sensoriel résultant d’une observation, d’une quantité n
d’information prélevée sur le signal physique se décompose additivement en deux quantités
indépendantes :
- le signal (S)
- le bruit (B)
Cours magistral 6
Psychologie Cognitive Le signal est le stimulus pertinent qui est présenté au sujet.
Le bruit est le bruit de fond dans le sens de la théorie de l’information de Shannon et Weaver
et il ne faut pas confondre ce concept avec la signification traditionnel du bruit sonore.
Le concept de bruit de fond renvoi à plusieurs phénomènes.
Chez l’homme on considère l’existence d’un bruit neurosensoriel, c'est-à-dire que les
neurones du système nerveux central ne sont jamais au repos même lorsque aucuns stimulus
n’est présent, il y a donc une activité bioélectrique spontanée qui correspond à une activité de
fond.
Le bruit contextuel : dans une tache perceptive, le bruit est tout ce qui est présenté au sujet
hormis le signal, c'est-à-dire les distracteurs, une/des informations parasites.
On dira que le bruit est une variable aléatoire, stochastique, mais permanente qui peut être
attribuée selon les cas soit à des événements physiques, soit aux fluctuations aléatoires et
spontanées du système détecteur, c'est-à-dire l’activité électrique spontanée du cerveau.

Contrairement à la mesure des seuils on ne présente qu’une seule valeur du stimulus, du
signal, difficilement perceptive. Le signal ne sera pas systématiquement présent lors de
chacun des essais.
Lors d’une tache de détection, le sujet doit dire si le signal a été présenté ou non et on
distinguera les essais ou seul le bruit a été présenté qu’on appellera B, par rapport à d’autres
essais où le signal sera présenté mais superposé au bruit appelé S.
Le bruit de fond est permanent et de temps à autre on mélange à ce bruit de fond continuel, un
signal épisodique.
La théorie de la décision statistique dont est issu la SDT, postule que le sujet se comporte
comme le ferait un statisticien qui se demande si l’observation sensorielle sur le signal
physique qu’il vient de faire est plus représentative du signal à détecter ou est elle plus
représentatif du bruit.
Dans une situation où le sujet doit détecter dont l’intensité est tout juste supérieur à l’intensité
du bruit de fond, on va observer quatre type de réponse possible que l’on va positionner,
placer, dans une matrice à quatre cases.




ETAT DE LA NATURE

B Rejet Correct Omission

REPONSE DU
SUJET
S Fausse Alerte Détection Correct


En pratique on va présenter plusieurs centaines d’essais, voir plusieurs millier ou dizaine de
millier d’essai.
Et on va calculer le pourcentage de détection correct par rapport au nombre d’essai signal plus
bruit et le pourcentage de fausse alerte par rapport au nombre d’essai bruit.

Cours magistral 7
Psychologie Cognitive Expérience : 1 000 essai au sujet A et B
500 S+B
500 B

Imaginons que le sujet A obtienne 460 rappels corrects et 40 omissions, 350 détections
corrects et 150 fausses alertes
Sujet B 160 rejet correct 140 omissions, 50 fausses alertes et 450 rejets corrects.

Il existe des tables d’Elliott qui fournissent à partir du pourcentage de détection correct et de
fausses alertes directement la valeur du paramètre d’, qui est un indicateur de la difficulté du
jugement sensoriel, ainsi que la valeur du paramètre .

La discrimination des distributions du signal et du bruit ainsi que la signification du paramètre
d’.
Détecter l’existence du signal sera d’autant plus difficile que les valeurs, par exemple les
intensités du signal et du bruit de fond sont proches. Donc la difficulté du jugement sensoriel
va dépendre du degré de recouvrement du signal et du bruit. En effet, la SDT postule que
lorsque le sujet effectue une observation sensorielle sur un signal physique, il va décider si
cette observation est plus représentative du signal ou du bruit de fond qui l’accompagne.
Que signifie le terme distribution ?
On va se placer le long du continuum sensoriel du sujet.
Le continuum traduit les différents niveaux de sensations que peut éprouver le sujet.
On va supposer qu’il est possible de connaître pour tous les niveaux de sensation possible que
l’on va attribuer soit à la présence du signal soit à la présence du bruit.
La SDT postule que ces probabilités se répartissent selon deux distributions normales que l’on
appel des courbes de Gauss.



Distribution de probabilité : probabilité que la sensation ressentie résulte du bruit ou du signal
superposé au bruit.

La SDT postule que la distribution du bruit et du signal + bruit on des écarts types identiques
et qu’elles ne diffèrent que par la position de leur moyenne que l’on note µ.
Cours magistral 8
Psychologie Cognitive


Dans une situation où le signal est très difficile à distinguer du bruit, des distributions du bruit
et du signal sont voisines et de ce fait le recouvrement de ces deux distributions va être
important.





Au contraire dans une situation où le signal est facilement distinguable du bruit, les
distributions B et S+B vont être éloigné et le recouvrement des deux courbes de Gauss sera
modéré voir inexistante.


Cours magistral 9
Psychologie Cognitive Le paramètre d’ définie la sensibilité ou encore la qualité perceptive, c'est-à-dire le degré de
recouvrement des deux gaussiennes. L’indice d’ mesure la distance qui sépare les
distributions du bruit et du signal + bruit.
d’ = µ – µ =  (signal + bruit) bruit



L’indice d’ est un indicateur de la difficulté du jugement sensoriel et donc indirectement de la
difficulté de la tache.
Quand la valeur de d’ est élevée la discrimination entre le signal et le bruit est facile (ex :
d’>1,5) quand cette valeur est basse la discrimination entre le signal et le bruit est plus ou
moins difficile (ex : 0,5<d’<1). Quand d’ = 0 alors la discrimination entre le signal et le bruit
est impossible et donc le sujet ne peut que répondre au hasard.
La réponse du sujet perçue ou non perçue ne dépend pas seulement du paramètre d’, elle
dépend aussi de la position du critère de décision β sur l’axe du continuum sensoriel.

La signification du paramètre β.
Si d’ dépend des distributions physique du signal et du bruit, le paramètre β va caractériser la
stratégie et donc la décision du sujet.
La SDT postule que le sujet se fixe de manière plus ou moins consciente à un niveau
particulier de sensation à partir duquel son jugement va basculer. Toute sensation ressentie
inférieur à ce niveau va être attribuée au bruit et toute sensation ressentie supérieure à ce
niveau va être attribué à la présence du signal.
Une fois que le critère de décision β est fixé, c'est-à-dire qu’il est positionné sur l’échelle du
niveau de sensation, c'est-à-dire qu’il est positionné au niveau du continuum sensorielle, le
sujet va répondre « OUI je perçois » chaque fois qu’il fera une observation sensorielle x β et
il répondra « NON je ne perçois pas » chaque il fera une observation sensorielle x β.
On peut donc dire que le nombre β constitue la valeur à partir de laquelle le sujet décide de
dire qu’il perçoit le signal.

Cours magistral 10
Psychologie Cognitive