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Unité Conscience, Cognition et Computation [Consciousness, Cognition & Computation Group] (Co3)
Faculté des Sciences psychologiques et de l'Education / faculty of Psychology and Education - Unité (unité ULB484)

L'objectif principal du Co3 est de contribuer à notre compréhension des processus cognitifs élémentaires impliqués dans l'apprentissage, le développement cognitif, et l'automaticité. Un des thèmes de recherche principaux du Co3 concerne le rôle de la conscience dans ces processus élémentaires, et en particulier la question de savoir quels processus cognitifs peuvent se dérouler sans conscience. Les projets de recherche du Co3 combinent généralement des techniques comportementales (expériences avec des sujets sains de toutes catégories d'âge et sur des patients cérébro-lésés), des techniques de modélisation (réseaux neuronaux) et des techniques d'imagerie médicale (PET, MEG et fMRI). Dernièrement, l'équipe s'est dotée d'un Babylab, c'est-à-dire un laboratoire dédié à l'étude du développement des capacités cognitives de l'enfant et capable d'accueillir des bébés afin d'étudier leurs différentes capacités sociales et cognitives. http://babylab.ulb.ac.be/Bienvenue.html [The goal of the Co3 is to contribute to our understanding of the elementary cognitive processes involved in learning, cognitive development, and automaticity. One of the central research topics of the Co3 concerns the role of consciousness in these elementary processes, and in particular the issue of determining which can occur without awareness. The research projects of the Co3 generally combine behavioral methods (experimentation with healthy participants in a lifelong perspective and with brain-damaged patients), modelling (neural networks), and neuroimaging methods (PET, MEG et fMRI). Recently, a Babylab has been installed, in other words a laboratory dedicated to the study of the development of the infants and toddlers' cognitive and social abilities. http://babylab.ulb.ac.be/Bienvenue.html]



coordonnées / contact details


Unité Conscience, Cognition et Computation [Consciousness, Cognition & Computation Group]
tel +32-2-650.32.96 / 26.31 (secrétariat), fax +32-2-650.22.09, Axel.Cleeremans@ulb.ac.be
http://co3.ulb.ac.be/
Campus du Solbosch, Bâtiment D, niveau 10, local DB10-127 (secrétariat)
CP191, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable / head


Prof. Axel CLEEREMANS


composition / members


Anne ATAS Angélique BERNACKI Julie BERTELS Virginie BORGUET Damien BREVERS Stéphanie CHAMBARON Gaetane DELIENS Arnaud DESTREBECQZ Stéphane DOYEN Ana FRANCO Vinciane GAILLARD Laure LEGRAIN Pedro MAGALHAES DE SALDANHA DA Cora-Lise PICHON Astrid VERMEIREN Bert WINDEY


projets / projects


Relations entre conscience et apprentissage [Relationships between consciousness and learning]
Peut-on apprendre sans conscience ? D'un autre côté, quel est l'effet de l'apprentissage sur la conscience? Cette question controversée est au coeur de l'ensemble des projets de notre équipe. Dans ce contexte, nous explorons trois hypothèses centrales : Premièrement, on suppose que les connaissances conscientes impliquent des représentations de « meilleure qualité » que les connaissances implicites. La deuxième hypothèse est que les traces mnésiques consolidées par l'expérience influencent constamment le traitement, indépendamment de leur qualité. La troisième hypothèse est que le développement de représentations de haute qualité prend du temps. Afin d'explorer ces hypothèses, nos recherches combinent des méthodes comportementales, par modélisation, et par imagerie cérébrale. [Can we learn without consciousness ? On the other hand, what is the effect of learning on consciousness? Addressing this controversial issue forms the core of the ensemble of our projects. In this context, we explore three central hypotheses. (1) conscious knowledge implies higher-quality representations, as compared to implicit knowledge, (2) Representations in memory are consolidated by experience and constantly bias information processing, regardless of their quality, and (3) It takes time for high-quality representations to emerge. To explore these ideas, our research combines behavioral methods, computational modelling, and brain imaging methods.]

Mesurer la conscience: combler le fossé entre l'esprit et le cerveau [Measuring Consciousness: Bridging the Mind-Brain Gap]
Mindbridge est une collaboration entre plusieurs équipes de recherche: SRSC (Axel Cleeremans, ULB, Belgique), Hammel Neurocentre (Morten Overgaard, Aarhus, Danemark) , University Medical Center Hamburg-Eppendorf (Andreas Engel, Allemagne), Institute of Cognitive Neuroscience (Geraint Rees, UK), Centre de Recherches du Cyclotron (Steven Laureys, ULG, Belgique) et Imaging Group (Kai Vogeley, Köln). L'objectif général de ce projet de recherches est de tenter de combler le fossé entre l'expérience subjective de conscience (conscience à la première personne) et l'observation objective des phénomènes neuraux (conscience à la troisième personne). Spéciquement, nous développerons des méthodes expérimentales afin de mettre en lien les mesures objectives et subjectives de la conscience. En d'autres mots, l'idée est de construire des tâches dans lesquelles les contributions relatives des processus conscients et inconscients peuvent être distinguées. L'observation de l'activité neurale des participants pendant qu'ils réalisent ces tâches (grâce à l'imagerie fonctionnelle) devrait nous apporter de l'information sur les différences ou similarités entre les traitements conscients et inconscients. [MindBridge is a collaboration between HNRU, ULB, UKE Germany (Andreas Engel), UCL UK (Geraint Rees), ULg Belgium (Steven Laureys), and PUC Germany (Kai Vogeley). The general aim of this EU Nest program project is to bridge the gap between the inner subjective (first-person)experience of consciousness, and the objective (third-person) observation of neural phenomena. Specifically, the aim of this work will be to develop experimental methodologies that allow for correlating of subjective and objective measures of awareness. In other words, the idea is to design tasks in which relative contributions of conscious and unconscious processing can be distinguished, so that once we have people do these tasks in an fMRI scanner, the observed neural activity may tell us something about the differences or similarities between conscious and unconscious processing.]

Modélisation des mécanismes impliqués dans l'apprentissage de séquences [Modelling of the mechanisms involved in sequence learning]
Ce projet vise à développer un modèle de l'apprentissage de séquences susceptible (1) de rendre compte du décours temporel du traitement de l'information au cours d'une tâche de temps de réaction sériel, et (2) de nous permettre d'explorer les différences entre anticipation incidente (base de l'apprentissage implicite dans ces situations) et prédiction consciente. Afin d'atteindre cet objectif, nous utilisons des modèles d'inspiration neuronale, tels que le réseau récurrent simple d'Elman. [This project aims at developing a model of sequence learning that is able to (1) simulate the time course of information processing during serial reaction time tasks, and (2) to make it possible to account for the differences between incidental anticipation (upon which implicit learning is based in these situations) and conscious prediction. To do so, we use neurally inspired models, such as Elman's Simple Recurrent Network.]

Comparaison entre mesures directes et indirectes de l'apprentissage [Comparing direct and indirect measures of learning]
Ce projet vise à explorer le rôle de la conscience dans l'apprentissage de séquences en adaptant les deux méthodes les plus fructueuses de comparaison entres mesures directes et indirectes des connaissances acquises, à savoir l'approche de Merikle et Reingold (1991) et la procédure de dissociation de processus (Jacoby, 1991; Jacoby, Toth, et Yonelinas, 1993). [This study aims at exploring the role of consciousness in sequence learning, by means of adapting the two most fruitful methods of comparing direct and indirect measures of acquired knowledge, e.g., Merikle et Reingold's approach (1991) and Jacoby's Process Dissociation Procedure (Jacoby, 1991; Jacoby, Toth, et Yonelinas, 1993).]

Corrélats neuraux de la conscience et de la dynamique de l'apprentissage [Neural correlates of the dynamics of learning]
Ce projet vise à identifier les régions cérébrales impliquées dans les apprentissages avec et sans conscience via des méthodes d'imagerie cérébrale (TEP, RMNf, et MEG). Nous explorons tant des situations d'apprentissage de séquences que des situations de conditionnement. Une deuxième ligne de recherche concerne plus spécifiquement lse décours temporel du traitement de l'information. Nous explorons quels sont les corrélats neuraux de la préparation de la réponse dans des conditions suscitant un apprentissage essentiellement implicite ou explicite. [This project aims at identifying the cerebral regions involved in learning with and without consciousness through imaging methods (PET, fMRI and MEG). We explore both sequence learning and conditioning situations. A second line of research specifically concerns the time course of information processing. We explore what the neural correlates of response preparation are in conditions that either promote implicit or explicit learning. ]

Les dynamiques comportementales et cérébrales de la conscience [Behavioral and brain dynamics of consciousness]
Une controverse fondamentale subsiste quant à savoir (1) si la conscience est un phénomène graduel ou dichotomique et (2) comment les régions du cerveau impliquées dans la perception consciente sont distribuées corticalement. Pour unifier les résultats contradictoires dans ce débat, nous proposons d'examiner l'influence de la complexité des stimuli sur la reportabilité subjective et la performance objective, en recueillant des mesures comportementales et neurophysiologiques. Le développement de la théorie est en outre compliqué par la difficulté de mesurer l'expérience subjective de manière adéquate. Pour cela, deux échelles souvent utilisées, qui mènent à des résultats incompatibles, seront comparées directement dans plusieurs designs expérimentaux, pour évaluer si les résultats obtenus avec ces échelles reflètent réellement les rapports subjectifs, ou seulement des biais. Enfin, nous voudrions explorer les représentations sous-jacentes sur lesquelles sont basés ces rapports subjectifs. A cette fin, des modèles informatiques seront exécutés, qui permettront aussi de tester empiriquement des théories représentatives de la conscience presentées récemment. [Authors differ on (1) whether consciousness is a graded or a dichotomous phenomenon, and on (2) the cortical distribution of the brain regions involved in conscious perception. To contribute to resolving this controversy, we propose to examine the influence of the complexity of stimuli on subjective reportability and on objective performance, while both obtaining behavioral and neurophysiological measures. A second line of research is rooted in the fact that theory development is complicated by the question of how to measure subjective experience adequately. Therefore, two frequently used scales, which have so far led to incompatible results, will be directly compared in several experimental designs, to assess whether results obtained with the scales genuinely reflect subjective reports, or merely biases. Finally, we want to explore the features of the representations on which such subjective reports are based. To this end, computational models will be implemented, also allowing to empirically test recently outlined representational theories on consciousness.]

Modélisation de l'apprentissage de contingences disjointes [Computational modeling of the learning of disjoint contingencies]
Ce projet vise à explorer quels sont les mécanismes qui gouvernent l'apprentissage de contingences disjointes (comme, par exemple, en ce qui concerne l'accord entre un sujet et un verbe séparés par plusieurs autres mots) dans des situations d'apprentissage de séquences motrices et d'apprentissage de langages artificiels. [This project aims at exploring the mechanisms that drive learning of disjoint contingencies (such as, for instance, involved in learning about number agreement between the head and the verb of a sentence, where the head and the verb are separated by several other words) in sequence learning and artificial grammar studies. ]

Mécanismes élémentaires de l'apprentissage statistique implicite et de la cognition sociale: Une approche développementale [Elementary mechanisms of implicit statistical learning and social cognition: A developmental approach]
Les mécanismes par lesquels l'enfant parvient à maîtriser un ensemble complexe de stimuli structurés est une question essentielle en psychologie du développement. En effet, l'apprentissage du langage constitue l'exemple par excellence de ce type de situation. Toutefois, l'apprentissage du langage prend place au sein d'un environnement social complexe mettant en jeu l'interaction entre différents interlocuteurs dotés de l'intention de communiquer (Baldwin, 1995; Brooks et Meltzoff, 2005; Bruner, 1983; Tomasello, 2003a, 2003b; Tomasello et Farrar, 1986). Les théories et modèles intégrant l'influence du contexte social sur l'apprentissage n'ont pas encore été mis à l'épreuve dans le cadre de l'étude de l'apprentissage précoce du langage (Kuhl, 2007) et les données expérimentales qui démontrent la capacité des jeunes enfants à détecter l'intention de l'autre et l'âge auquel cette habileté apparaît sont encore rares (Behne et al., 2005). [The mechanisms through which the child learn to master a structured set of complex stimuli is an centralissue in developmental psychology. Indeed, language learning constitutes the paradigmatic example ofthis situation. Importantly, language learning takes place within a complex social context involving theinteraction between several individuals with communicative intentions (Baldwin, 1995; Brooks &Meltzoff, 2005; Bruner, 1983; Tomasello, 2003a, 2003b; Tomasello & Farrar, 1986). However, these theoriesand models have not yet been tested in the context of early speech and language learning (Kuhl, 2007)and the available data demonstrating the ability of infants and toddlers to detect the others' intentionsremain sparse (Behne, Carpenter, Call & Tomasello, 2005).]

Théorie de l'Esprit et Conscience de soi [Theory of Mind and Self-Awareness]
Ce projet vise à élucider les rapports entre la capacité de se représenter les états mentaux des autres et la capacité de se représenter ses propres états mentaux. Diverses théories contemporaines font des prédictions fort différentes en ce qui concerne la primauté d'un mécanisme sur l'autre. Nous explorons le développement de ces deux capacités d'une manière parallèle chez les jeunes enfants et les bonobos (Pan Paniscus). [What is the nature of the link between the theory of mind and the self-awareness ? Study of the development of these two abilities in infants and in bonobos (Pan Paniscus) will allow to answer more clearly to this question.]

Métareprésentation et conscience [Metarepresentation and consciousness]
Certaines théories de la conscience (« Higher-Order Thought theory », David Rosenthal) partent du point de vue que les représentations conscientes sont des représentations dont nous sommes conscients ; autrement dit, que des connaissances sont conscientes à partir du moment où j'ai conscience de disposer de ces représentations. Nous explorons les implications de ce point de vue en tentant de modéliser l'émergence de systèmes de méta-représentations (c.-à-d. de représentations de représentations) dans des réseaux neuronaux. [Certain theories of consciousness (« Higher-Order Thought theory », David Rosenthal) assume that conscious representations are representations that we are conscious of ; that is, that what makes knowledge conscious is the fact that I am aware that I possess this knowledge. We explore the implications of this view by attempting to simulate the emergence of systems of meta-representations (i.e., representations of representations) in neural networks.]

Apprentissage implicite et vieillissement cognitif [Implicit learning and cognitive aging]
Nous avons étudié l'acquisition implicite d'informations séquentielles chez les jeunes adultes, les personnes d'âge moyen et les personnes plus âgées et l'influence de la longueur de l'entraînement séquentiel sur la performance ultérieure des sujets dans une tâche qui fait appel au contrôle cognitif. [This work focuses on (1) the implicit acquisition of sequential information depending on participants' age and (2) the influence of the amount of practice on the sequential material on participants' performance in a control demanding subsequent task. P]

Contrôle exécutif et conscience [Executive control and consciousness]
Les perspectives cognitives traditionnelles associent souvent les notions de contrôle et de conscience. Nous pensons au contraire que la conscience que nous avons de nos actes et le contrôle que nous exerçons sur ces mêmes actes ne sont pas forcément associés l'un à l'autre. Pour étudier la question de la relation entre conscience et contrôle, nous avons fait varier la possibilité pour les sujets de recourir au contrôle cognitif, en manipulant notamment le délai de réponse, l'âge des sujets et la charge attentionnelle des tâches [Control and consciousness intuitively seem intimately related. We argue however that there are conditions under which this is not the case (Cleeremans et Jiménez, 2002). A good way to investigate this relationship between consciousness and control is by manipulating the time to give a response, participants' age, attentional load etc]

Rôle de l'attention dans l'apprentissage, la mémoire et le contrôle cognitif: une approche lifespan [On the role of attention in learning, memory, and cognitive control : a lifespan approach]
L'objectif de ce projet est d'étudier le rôle de l'attention dans l'apprentissage, la mémoire et le contrôle cognitif au cours du développement. Nous proposons d'intégrer les recherches propres à l'apprentissage de séquences d'une part et les recherches sur la mémoire de travail (MDT) d'autre part. L'apprentissage de régularités séquentielles, de contingences nécessite en effet que les éléments formant une séquence puissent être activés simultanément en MDT, par le biais d'une focalisation attentionnelle. Quatre expériences originales sont proposées. Elles portent sur (1) l'existence même d'une capacité de MDT chez les très jeunes enfants ; (2) le rôle de l'attention dans l'apprentissage incident de régularités statistiques au cours du développement et enfin (3 et 4) le rôle différentiel d'une charge mnésique dans l'apprentissage et le contrôle cognitif, en fonction des instructions de la tâche et de l'âge des sujets. [This research aims at studying the role of attention in learning, memory and cognitive control in lifespan. We will bind studies on sequence learning with studies focused on working memory. Indeed, learning sequential contingencies requires the simultaneous activation in working memory of the elements constituting this sequence. This is possible via an attentional orientation toward these elements. ]

Effet d'un amorçage sur les choix alimentaires ultérieurs: contribution à l'étude des mécanismes implicites sous-jacents à l'acte alimentaire [Priming effect on subsequent food choices: a study of the implicit mechanisms underlying eating]
Le but de ce projet est d'apporter des connaissances et des méthodologies issues de la psychologie cognitive au domaine alimentaire afin, d'une part, de mieux comprendre les processus de construction de l'acte alimentaire, et d'autre part, afin d'essayer d'agir sur ces comportements alimentaires en mettant au point des outils méthodologiques utilisables dans des actions d'intervention. [This project aims at applying knowledge and methods from cognitive psychology to the food industry. The specific goal is a better understanding of the basic processes of eating, in order to try to act on these food behaviors.]

Hypnose, suggestion non hypnotique et effet placebo: à la recherché du lien! [Hypnosis, non hypnotic suggestion and placebo effect: Looking for the link!]
L'objectif principal de cette étude est d'explorer les mécanismes cognitifs et neuronaux qui sous-tendent l'hypnose, la suggestion et l'effet placebo. Nous émettons l'hypothèse que ces trois phénomènes, décrits à ce jour comme étant des mécanismes différents, sont en réalité contrôlées par un ensemble de processus communs. Nous supposons, par ailleurs, que ce processus déclenche l'induction d'états de conscience dans laquelle les représentations mentales de haut niveau (par exemple, les croyances) sont capables de moduler le traitement des informations d'une manière inconsciente et non intentionnelle. [The main goal of this study is to explore what are the cognitive and neural mechanisms underlying hypnosis, suggestion and the placebo effect. We hypothesize that these three phenomena described so far as being underpinned by different mechanisms are in fact controlled by a set of common processes. We assume, moreover, that this process triggers the induction of states of consciousness in which mental representations of high level (e.g., beliefs) are able to modulate the processing of information in an unconscious and unintentional manner. ]

L'addiction à la pratique des jeux d'argent: étude des déficits de mécanismes de prise de décision en situation d'incertitude [Addiction and gambling: A study of decision-making deficits in uncertain situations]
L'objectif de ce projet est d'examiner les capacités décisionnelles des joueurs problématiques et pathologiques au sein de situations caractérisées par un degré variable d'incertitude.Une tâche décisionnelle est administrée au cours de laquelle une stratégie efficace de réalisation consiste à pondérer les choix en fonction des conséquences à court et long terme. Analyses des performances obtenues par les joueurs problématiques et pathologiques selon qu'ils bénéficient de suffisamment d'information concernant les probabilités de perte ou de gain (situation de risque) ou que cette information soit manquante (situation d'ambiguïté). La contribution de processus automatiques (aversion au risque, sensibilité à la récompense et la punition, marquage somatique en période de délibération) et de processus non-automatiques (mise à jour en mémoire de travail, inhibition de la réponse dominante, flexibilité mentale) lors de situations variant selon leur degré d'incertitude sera examinée. Exploration, par le biais d'une tâche de grammaire artificielle, la nature implicite et émotionnelle de la dynamique d'apprentissage.Ces expérimentations enrichiront une modélisation cognitive de la prise de décision en situation d'incertitude. Ceci permettra d'identifier les perturbations présentes chez les joueurs problématiques et pathologiques et, le cas échéant, de procéder à des interventions thérapeutiques plus ciblées. [Individuals with pathological gambling (DSM-IV-TR) keep gambling despite of the occurrence of negative consequences (e.g., financial ruin). The continuation of gambling practice may reflect poor decision making in the sense that immediate gratification or relief from an uncomfortable state is more influential that delayed negative consequences. Based on the neuroeconomic framework, situations in which decisions are being made may range from their level of uncertainty. Situations with 'ambiguity' defines situations characterized by an unknown outcome probabilities distribution. Situation with 'risk' defines the class of situations with explicit distribution of outcome probabilities (e.g., 50/50 chance to win/lose). Recent neurocognitive studies reported that pathological gamblers (PG) are impaired in task that involved decision making under ambiguity (e.g., Goudriaan et al., 2005) or under risk (e.g., Brand, et al., 2007). However, little is known about the relationship between decision making under ambiguity and under risk in PG as well as the relative contribution of response inhibition, working memory and speed processing to these impairments. Furthermore, decision making deficits have only been investigated among PG willing to change something in their gambling habits (i.e., under treatment). This project aims at investigating separately decision making under ambiguity and under risk and their cognitive underlying processes in individuals with pathological gambling being or not under treatment. This project is to investigate separately decision making under ambiguity and under risk and their cognitive underlying processes in individuals with pathological gambling being or not under treatment. ]

Dissociation entre attentes conscientes et comportement dans des situations de conditionnement et de temps de réaction simple [Dissociation between conscious expectancy and behaviour in conditioning and simple reaction time paradigms]
La réaction biologique à un stimulus inconditionnel peut être transférée à un stimulus neutre via une procédure de conditionnement. Un débat récurrent tourne autour de la question de savoir si le conditionnement pavlovien chez l'homme exige que le sujet soit conscient des relations entre stimuli conditionnel et inconditionnel. Dans ce contexte, nous explorons le contraste entre deux situations de conditionnement : Le « delay conditioning », dans lequel US et CS se superposent temporellement, et le « trace conditioning », dans lequel US et CS sont séparés par un délai. Ces deux situations semblent engager la conscience de manière différente, et le contraste entre les deux situations est en cela similaire aux effets temporels que nous avons observés dans les situations d'apprentissage de séquence. [The biological reaction to an unconditioned stimulus can be transferred to a neutral stimulus through a conditioning procedure. A recurrent debate concerns the question of whether pavlovian conditioning in humans requires that the subject be conscious of the relationships between conditioned and unconditioned stimuli. In this context, we explore the contrast between two conditioning situations : Delay conditioning, in which US and CS overlap temporally, and Trace conditioning, in which US and CS are separated by a delay. These two preparations appear to engage consciousness in different ways, and the contrast between the two situations is similar to the temporal effects we have observed with sequence learning.]

Marqueurs somatiques et apprentissage implicite [Somatic markers and implicit learning]
Sur base des travaux de Damasio et al. (Bechara, Damasio, Tranel, et Damasio, 1997) et en collaboration avec Dick Bierman (Universiteit Amsterdam), nous avons realisé une expérience au cours de laquelle les sujets doivent catégoriser les exemplaires d'une grammaire artificielle dans un contexte similaire à celui de la Iowa Gambling Task, c.-à-d. avec renforcement. Nos résultats indiquent une dissociation entre les connaissances verbalisables des sujets et la réponse électro-dermale, ce qui suggère dès lors que le paradigme de Damasio peut être étendu à des situations plus complexes dans lequelles la structure des stimuli peut donner lieu à un apprentissage implicite. [On the basis of Damasio et al.'s work (Bechara, Damasio, Tranel, et Damasio, 1997) and in collaboration with Dick Bierman (Universiteit Amsterdam), we have conducted an experiment during which participants must categorize exemplars from a finite state grammar in a context similar to that of the Iowa Gambling Task, that is, with reinforcement. Our results indicate a dissociation between verbal and electro-dermal responses, which suggests that Damasio's paradigm may be extended to more complex situations in which the structure of the stimuli can be learned.]

Effets temporels dans le traitement de l'information [Temporal effects in information processing]
Ce projet a pour objectif d'explorer l'hypothèse générale selon laquelle la prise de conscience d'une représentation prend du temps, à différentes échelles : Au cours d'un seul essai lors de la réalisation d'une tâche (millisecondes - secondes), au cours de l'apprentissage d'une tâche (minutes - heures), ou encore au cours du développement cognitif (années). L'hypothèse est éprouvée en manipulant les intervalles temporels séparant plusieurs essais successifs ; en faisant varier la durée d'un apprentissage ; en comparant le traitement de l'information à différents stades de développement. [This project's main goal is to explore the general hypothesis that consciousness takes time, at different scales : During a single trial (milliseconds-seconds), during learning of a task (minutes-hours), during cognitive development (years). We test the hypothesis by manipulating the temporal delays that separate successive trials ; by varying the duration of training ; by comparing information processing at different points in development. ]

Différences entre apprentissage de séquences continues et discrètes [Differences between continuous and discrete sequence learning]
Tant l'apprentissage de mouvements continus que la production de réponses discrètes exige une sensibilité au contexte temporel dans lequel sont exécutées les actions. Néanmoins, alors qu'une abondante littérature a mis en évidence un apprentissage implicite quand les réponses sont discrètes, ce n'est pas le cas pour l'exécution de mouvements continus. Ce projet a pour objectif d'élucider les différences entre ces deux situations. [Just as discrete sequence learning, the learning of continuous mouvements requires a sensitivity to the temporal context in which actions are executed. However, despite the fact that an abundant literature has documented implicit learning when responses are discrete, this is not the case for the execution of continuous mouvements. This project aims at elucidating the differences between the two situations.]

La structuration de l'information en mémoire: Approche comportementale et par imagerie cérébrale du décours temporel de l'apprentissage. [How memory structures information : behavioural approach and brain imaging investigation of a learning process, a "change over time" perspective]
Le processus de consolidation est fondamental dans les processus mnésiques. Si l'on a très tôt accepté l'idée que ce processus renvoyait tant à une activité physiologique de réverbération au niveau neuronal qu'à une activité psychologique donnant lieu à un processus continu d'organisation de l'information, notre connaissance des processus cognitifs élémentaires et des mécanismes cérébraux impliqués dans l'apprentissage et la consolidation de l'information en mémoire reste encore imparfaite. Dans cette perspective, il apparaît que la stabilisation de l'information en mémoire pourrait dépendre du phénomène de chunking. En particulier, si de nombreux travaux ont clairement identifié la création de chunks (regroupement ou unité de sens) comme indispensable à toute stabilisation, le processus à l'origine de l'émergence de ces chunks apparaît encore bien mal documentée tant au niveau comportemental qu'au niveau neurophysiologique. Dans ce contexte, notre projet de recherche aura pour objectif de mieux comprendre comment s'organise l'information en MLT ainsi que les substrats neurophysiologiques de cette stabilisation. Nous aborderons cette question à travers deux tâches bien distinctes, à savoir une tâche de mémorisation visuo-spatiale et une tâche de mémorisation de séquence motrice. Pour chacune de ces tâches, nous couplerons une analyse comportementale de l'évolution du système au cours de l'apprentissage et une étude des modifications d'activité régionale cérébrale, l'objectif étant de mettre à jour les déterminants comportementaux et neurologiques du processus de chunking.

Bases cérébrales des processus d'apprentissage et de consolidation à long terme de régularités séquentielles. Effets conjoints du mode d'apprentissage discret vs. Continu et du sommeil post-apprentissage [Neural bases of learning and long term consolidation of sequence regularities.]
Au cours de ces dernières années, un débat grandissant s'est fait jour quant aux processus mis en jeu au cours de l'acquisition de régularités séquentielles complexes ainsi que par rapport au rôle joué par le sommeil pour leur consolidation en mémoire. Notre connaissance des processus cognitifs élémentaires et des mécanismes cérébraux impliqués dans l'apprentissage et la consolidation de séquences motrices reste encore imparfaite. Dans cette perspective, un paramètre crucial pourrait être le caractère discret vs. continu lors de l'acquisition d'une régularité séquentielle. Une question fondamentale reste de savoir dans quelle mesure des systèmes neuronaux distincts ou similaires sont activés lors de l'acquisition de séquences motrices discrètes et continues. De plus, nous souhaitons observer si la privation de sommeil gêne le processus de consolidation d'un apprentissage implicite de séquences complexes en empêchant une restructuration des circuits cérébraux sous-tendant la performance dans différentes tâches visuomotrices (tâches de Temps de Réaction Sériel --TRS - et tâche de poursuite de cibles). L'ensemble de ces recherches sera réalisé au moyen de techniques d'imagerie cérébrales (IRMf anatomique et structurelle)

Les mécanismes de l'action sérielle: Formation d'unités cognitives [The mechanisms of serial action : Formation of cognitive units]
Une hypothèse centrale concernant les changements provoqués par l'expérience consiste en la formation d'unités cognitives (des « chunks »). Dans ce projet, nous cherchons à documenter aussi précisément que possible l'émergence de telles unités en analysant la performance dans une situation de temps de réaction à 1023 choix (Seibel, 1963). [A central hypothesis concerning the changes induced by experience is that people form « cognitive units » or chunks. In this project, we seek to document as precisely as possible the emergence of such chunks by analyzing performance in a 1023-choice reaction time task. (Seibel, 1963). ]

Projet R.O.G.E.R. : Realistic Observation in Game and Experience in Rehabilitation [R.O.G.E.R. project : Realistic Observation in Game and Experience in Rehabilitation]
Les techniques actuelles d'évaluation des capacités cognitives des patients reposent sur des tests qui visent à contrôler la métrique et fragmentent les fonctions. Ils sont incomplets puisqu'ils restent trop analytiques et ne donnent notamment pas un profil intégré. C'est dans ce contexte que s'inscrit le projet R.O.G.E.R. Le but central du projet est de développer des environnements de réalité virtuelle sous forme de plateforme essentiellement logicielle permettant de plonger les personnes présentant des troubles cognitifs dans une expérience immersive, prenante et réaliste. Au sein de l'environnement virtuel créé, la personne « jouera » des mises en situation, proches des activités de la vie quotidienne. Dans le jargon de la neuropsychologie, on qualifie ces activités d'écologiques. Au sein de la réalité virtuelle, la personne se sent moins « mesurée », ce qui augmentera tant la qualité de son expérience que de son implication, rendant ainsi les données récoltées plus fiables. [Current tools for the assessment of cognitive abilities are based on neuropsychological tests designed to control the metric and to fragment cognitive functions. They are incomplete because they are too analytical and do not give an embedded profile. In this context, the project aims to develop simulated realistic environments to dive people into cognitive impairment in an immersive, captivating and realistic experience. Within the created virtual environment, patients will play scenarios close to daily activities. In neuropsychological terms, these activities are referred to as ecological situations. In virtual reality, the person feels less ''assessed'', which will increase both the quality of his experience and his involvement, thus rendering the collected data more reliable.]



publications





theses


Pasquali, A. ''Learning with and without consciousness'', Dir. Prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Consciousness, Cognition, and Computation Group (CO3), ULB, Bruxelles, 2009

Laloyaux, C. ''Sensitivity to changes with and without consciousness: an empirical investigation'', Dir. Prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, ULB, Bruxelles, 2007

Vandenberghe, M. ''Les processus d'apprentissage préservés dans l'amnésie. Etude neuropsychologique et cognitive'', Dir. prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, ULB, Bruxelles, 2007

Gaillard, V. ''Conscience et contrôle dans l'apprentissage de séquences : Une approche intégrée'', Dir. Prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'ducation, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, Bruxelles, 2007

Cleeremans, A. ''Conscience et Apprentissage: Une perspective dynamique'', Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, ULB, Bruxelles, 2001

Boyer, M. ''Les mécanismes d'Abstraction dans l'Apprentissage de Séquence: Etude Empirique et Modélisation'', Dir. Prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, ULB, Bruxelles, 2001

Destrebecqz, A. ''Mesures directes et indirectes de l'apprentissage implicite: Etude expérimentale et modélisation'', Dir. Prof. A. Cleeremans, Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Séminaire de Recherche en Sciences Cognitives, ULB, Bruxelles, 2000



collaborations


Dr. Pierre Perruchet, Université de Bourgogne, Faculté de Psychologie, Laboratoire d'Etude des Acquisitions et du Développement (LEAD), Dijon, France

Prof. Luis Jiménez, Université de Santiago, Faculté de psychologie, Santiago de Compostela, Espagne

Dr. Pierre Maquet, Université de Liège, Centre de Recherche du Cyclotron, Liège, Belgique

Prof. Robert Balas, University of Warsaw, Department of Psychology, Varsovie, Pologne

Prof. Valérie Camos, Université de Fribourg, Département de Psychologie, Fribourg, Suisse

Dr. Michal Wierzchon, Jagiellonian University of Krakow, Cracovie, Pologne

Prof. Andy Bremner, Goldsmiths College, University of London, Psychology Department, Londres, Grande-Bretagne

Prof. Olivier Klein, Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Service de Psychologie Sociale, Bruxelles, Belgique

Prof. Zoltan Dienes, University of Sussex, Department of Psychology, Brighton, Grande-Bretagne

Prof. Philippe Peigneux, Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Neuropsychologie, Sommeil et Neuroimagerie Fonctionnelle, Bruxelles, Belgique

Dr. Steven Laureys, Université de Liège Centre de Recherches du Cyclotron, Coma Science Group, Liège, Belgique

Prof. Kai Vogeley, Klinikum der Universität zu Köln, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Köln, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Dr. Morten Overgaard, Aarhus University Hospital, Hammel Neurorehabilitation and Research Center, Hammel, Danemark

Prof. Pierre Barrouillet, Université de Genève Faculté de Psychologie et des Sciences de l'Education, Psychologie du Développement Cognitif, Genève, Suisse

Prof. Bert Reynvoet, Katholieke Universiteit Leuven-Campus Kortrijk, Faculty of Psychology and Educational Sciences, Kortrijk, Belgique

Prof. Wim Gevers, Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences Psychologiques et de l'Education, Unité de Recherche en Neurosciences Cognitives (UNESCOG), Bruxelles, Belgique

Dr Bert Timmermans, Universität zu Köln, Cologne, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Dr. Sid Kouider, Ecole Normale Supérieure, Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, Paris, France

Prof. Qiufang Fu, Chinese Academy of Sciences, Institute of Psychology, State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science, Bejing, Chine

Dr. Caroline Floccia, University of Plymouth, Centre for Research in Brain, Cognition and Behaviour, Plymouth, Grande-Bretagne

Prof. Etzel Cardena, Université de Lund, Centre de Recherche sur la Conscience et la Psychologie Anormale, Lund, Suède



prix / awards


Fellow de la ''Belgian American Educational Foundation'', 1987 - Axel CLEEREMANS

Editeur de ''Psychologica Belgica, 2000-2005 - Axel CLEEREMANS

Editeur Associé pour le ''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 1997-2000 - Axel CLEEREMANS

Editeur Associé pour le ''European Journal of Cognitive Psychology, 1997-2000 - Axel CLEEREMANS

Membre du Comité National des Sciences Psychologiques, Académie Royale - Axel CLEEREMANS

Président de la ''Belgian Association for Psychological Science'', 2005-2008 - Axel CLEEREMANS

Prix de Psychologie de l'Académie des Sciences, des Lettres, et des Beaux-Arts de Belgique, 2002 - Arnaud DESTREBECQZ

Membre du Comité Exécutif de la European Society for Cognitive Psychology, 2005-2008 - Axel CLEEREMANS

Member of the Executive Board of the Association for the Scientific Study of Consciousness, 1999- - Axel CLEEREMANS

BAPS Best Thesis Award (2006) attribué au mémoire de Elodie David ''Change blindness to gradual changes: an exploratory study on facial expressions'' - Axel CLEEREMANS

Président de la ''European Society for Cognitive Psychology'', 2009- - Axel CLEEREMANS

Editeur en Chef pour la revue ''Frontiers in Psychology'', 2009- - Axel CLEEREMANS

Editeur associé pour la revue ''Consciousness and Cognition'', 2009- - Axel CLEEREMANS

Membre de l'Académie Royale de Belgique - Axel CLEEREMANS



savoir-faire/équipements / know-how, equipment


laboratoire d'étude des bébés et enfants en bas âge

méthode expérimentale; modélisation computationnelle



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


apprentissage implicite, apprentissage statistique conscience développement cognitif, vieillissement cognitif neurosciences cognitives computationnelles psychologie cognitive


disciplines et mots clés / disciplines and keywords


Connexionisme Imagerie médicale, radiologie, tomographie Modélisation des processus cognitifs Neuropsychologie Neurosciences cognitives Philosophie cognitive Psychologie Psychologie animale Psychologie cognitive Psychologie du développement cognitif Psychologie du développement vieillesse Psychologie expérimentale Psychologie médicale

action action sérielle amorçage anticipation apprentissage apprentissage apprentissage de séquences apprentissage implicite apprentissage par renforcement apprentissage statistique implicite attente attentes attention automaticité charge attentionnelle choix alimentaires chunking cognition sociale complexité conditionnement connexionisme conscience conscience de soi conscience visuelle contingences disjointes contrôle décours temporel de la conscience développement développement cognitif développement cognitif et social effet placebo enfants ethologie cognitive expérience subjective fonctions cognitives fossé esprit-cerveau grammaire à états finis grammaire artificielle higher-order thought hypnose imagerie cérébrale imagerie fonctionnelle cérébrale implicite incertitude Iowa gambling task jeu pathologique marqueurs somatiques mécanismes implicites mémoire mémoire de travail mesures directes mesures indirectes métareprésentations méthodes comportementales modélisation modélisation computationnelle moteur motricité neuroéconomie prédiction pression temporelle primates prise de décision procédure de dissociation de processus procédure de dissociation des processus réalité virtuelle régularités renforcement répétition réponses électro-dermales réponses verbales représentations réseau récurrent simple réseaux neuraux risque séquence séquence continue séquence discrète structuration suggestion tâche de poursuite continue tâche de temps de réaction simple théorie de l'esprit tomographie par émission de positons traitement conscient traitement inconscient unités cognitives vieillissement vieillissement cognitif


codes technologiques DGTRE


Intelligence artificielle Neurophysiologie