Introduction à la Psychologie Cognitive et ses Applications

Qu'est-ce que la psychologie cognitive ?

La psychologie cognitive est la science qui étudie, à travers une démarche expérimentale, les processus de traitement de l'information intercalés entre la perception et l'action.

Quels sont les critères de la démarche scientifique ?

• Le déterminisme
• L'administration de la preuve et la validité empirique
• L'intégration théorique
• La réfutabilité
• La continuité
• La dimension publique

Historiquement, comment est né le courant behavioriste ?

L'introspection, qui était la méthode dominante de la psychologie jusqu'au XIXème siècle, consistait en l'observation de la conscience par elle-même à des fins théoriques. Cependant, elle ne permettait pas à la psychologie d'accéder à un statut scientifique. La psychologie s'est alors tournée vers une expérimentation systématique de toute référence à la conscience du sujet, ce qui a donné naissance au comportementalisme, encore appelé behaviorisme.

La psychologie est-elle une science aujourd'hui ? Pourquoi ?

Oui, car elle établit des liens de causalité entre deux ou plusieurs faits à partir des prédictions de la théorie et administre la preuve de ce qu'elle avance par des expériences.

Quel est l'objet de la psychologie cognitive ?

Observer le processus de traitement entre la perception (stimulus) et l'action (réponse).

Expliquer ce qu'est l'apprentissage par conditionnement.

Expérience de Pavlov : Le chien entend un son et on lui apporte son repas. Par la suite, dès qu'il entend le son, il salive, même avant de voir son repas. C'est le réflexe conditionné.

Expliquer la théorie de l'information de Shannon & Weaver (1949).

La quantité d'information présente dans l'environnement est proportionnelle au nombre d'événements susceptibles de se produire. Plus un événement est incertain, plus il apporte de l'information.
Exemple dans les APS : en sport collectif, l'incertitude créée par les adversaires. Plus il y a d'adversaires, plus il y a d'informations, donc plus le temps de réaction augmente.

Expliquer les mécanismes décisionnels dans les activités duelles à partir de la loi de Hick. Donner un exemple dans les APS.

TRC = a + b. log₂ (N)
TRC : temps de réaction de choix
N : nombre de choix possibles, nombre d'alternatives
₂: car l'action se produit ou non
Par exemple : le temps de réaction d'un gardien au football est en fonction du nombre d'actions qui sont possibles, plus il y a de possibilités, plus le temps de réaction du gardien sera long.

Comment un boxeur peut-il éviter un coup droit, sachant que ce mouvement peut durer moins de 80 ms ?

Grâce à son expertise, il prélève des informations sur son adversaire pour pouvoir prédire le coup que son adversaire va émettre et donc l'anticiper pour mieux pouvoir l'éviter.

L'anticipation est-elle toujours favorable dans les APS ? Expliquer.

Non, pas à chaque fois. Par exemple, l'anticipation en athlétisme (100m) est pénalisée par un faux départ et par une disqualification par la suite (au bout du 2^ème).

Pourquoi John Drummond a-t-il contesté son faux départ au championnat du monde d'athlétisme en 2003 ? Expliquer.

Il est parti après le coup de pistolet mais avec un écart de moins de 100ms. Ce qui correspond à un faux départ en athlétisme car le corps humain, même entraîné, n'est pas capable d'avoir un temps de réaction inférieur à 100ms. Ce qui signifie que John Drummond avait anticipé son départ, donc faux départ, donc éliminé.

Le temps de réaction d'un sujet au départ d'un 100m nage libre est plus élevé que son temps de réaction pour cliquer sur une souris devant un ordinateur. Expliquer pourquoi. Argumenter à l'aide d'une expérience scientifique.

Ce temps de réaction est plus long car il y a plus de muscles sollicités pour réaliser l'action.
Expérience d'Henry et Rogers : la difficulté de traitement de l'information dépend aussi de la complexité de la réponse à fournir.
TR1 : le sujet doit cliquer sur un bouton au signal
TR2 : le sujet doit cliquer sur un bouton au signal + cliquer sur un autre bouton après
TR3 : le sujet doit cliquer sur un bouton au signal + cliquer sur un autre bouton après puis recliquer sur le premier bouton
Résultat : TR1 < TR2 < TR3
Il y a aussi l'expérience réalisée en cours avec le fait de cliquer sur la souris en se touchant les doigts ou non.

Expliquer la méthode soustractive de Donders.

Mesure de différents stades du traitement de l'information.
A : temps de réaction simple (TRS). Un stimulus, une réponse possible.
TRS = détection du signal + conduction de l'influx nerveux
B : temps de réaction de choix (TRC). 5 stimuli, 5 réponses possibles.
TRC = TRS + identification du stimulus + choix de la réponse
C : temps de réaction. 5 stimuli, une réponse.
TRGO = TRS + identification du stimulus
C - A = stade perceptif
B - C = stade décisionnel

Expliquer les étapes du traitement de l'information dans les APS.

L'étape d'identification :

Tout ce qui se passe au moment de l'entrée de l'information dans le système nerveux central (SNC). Le sportif doit percevoir et identifier la situation dans laquelle il est engagé. Cette étape est constituée :

• de la détection
• du choix de la ou des informations utiles pour l'action en cours
• de la compréhension/reconnaissance de ce que cette information signifie

L'étape de sélection de la réponse :

À ce stade, l'individu a identifié les informations. C'est dans cette étape que l'individu choisit la réponse motrice la plus appropriée. C'est l'étape la plus coûteuse temporellement, sa contribution au TR peut être très importante.

L'étape de programmation de la réponse :

Le but de cette étape est de traduire l'idée abstraite de l'action sélectionnée en un ensemble d'ordres musculaires qui réalisent la réponse. C'est la dernière étape avant le comportement moteur observable.

Définir la sensation et la perception. Donner un exemple.

La sensation se réfère à la détection et à l'acheminement d'une information sensorielle vers le cerveau (conscience d'un stimulus).
La perception se réfère au recueil et au traitement des informations sensorielles issues des différents canaux sensoriels (interprétation consciente du stimulus).
Exemple : un enfant qui ne sait pas lire a la sensation visuelle alors que nous, on a la perception du sens.

Quelles sont les informations visuelles qui nous permettent de reconstruire la profondeur ?

C'est la taille relative : plus un objet est loin, plus il se projette sur la rétine avec une plus petite taille.

Expliquer la parallaxe de mouvement.

C'est la vitesse de déplacement rétinien d'un objet qui varie selon la distance à laquelle il se trouve par rapport à l'observateur. Plus l'objet est loin, moins grande est sa vitesse.
Exemple : en voiture, les arbres sur le bord de la route défilent plus vite que les collines au loin.

Perçoit-on vraiment la réalité ? Pourquoi ?

Non, on perçoit uniquement à travers nos percepteurs sensoriels. Les animaux ne perçoivent pas l'environnement de la même manière.
Par exemple, les ondes radio existent mais on ne les perçoit pas.

Quels sont les sens dont nous disposons ? Citer les.

On a 5 sens :

• le toucher
• l'ouïe
• l'odorat
• le goût
• la vue

Quels sont les capteurs sensoriels associés à ces différents sens ? Citer les.

• Le toucher : Capteurs sensoriels (corpuscules de Meissner, Pacini, Ruffini, et au niveau des poils…)
• L'ouïe : Cochlée
• L'odorat : Fosse nasale
• Le goût : Papilles gustatives
• La vue : Rétine

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels du TOUCHER.

La peau renferme de nombreux récepteurs :

• la chaleur (thermorécepteurs)
• la douleur (nocicepteurs)
• autres perceptions mécaniques (mécanorécepteurs)

Quand il y a un stimulus sur ces récepteurs, un influx nerveux est envoyé jusqu'au cerveau.

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels du GOÛT.

Les récepteurs sont les papilles gustatives. Elles se trouvent sur la langue, la voûte du palais et le pharynx. Un potentiel d'action se déclenche dans les cellules réceptrices sous l'effet d'une stimulation chimique. 4 sensations gustatives fondamentales : salé, sucré, amer, acide. Chaque papille est susceptible de répondre à la plupart des stimuli.

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels de l'ODORAT.

Les récepteurs olfactifs sont situés dans une petite zone de la muqueuse qui se trouve dans la partie supérieure de la cavité nasale.
Une odeur est perçue et déclenche un potentiel d'action lorsque les molécules qui la composent atteignent les cellules réceptrices dans la couche de mucus. Le signal transformé en influx nerveux est une stimulation chimique.

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels de l'AUDITION.

L'oreille est divisée en trois grandes parties : l'oreille externe, moyenne et interne.
Les ondes sonores sont collectées par le pavillon, puis entrent dans l'oreille par le biais du canal auditif et vont heurter le tympan qui, au contact du son, vibre différemment selon la fréquence des ondes sonores. La transmission du son se poursuit dans l'oreille moyenne grâce à une chaîne d'osselets (le marteau, l'enclume et l'étrier). Ensuite, la fenêtre ovale (qui sépare l'oreille moyenne et interne) comprend la cochlée (qui renferme les cellules réceptrices de l'audition) et le vestibule (partie sensible au mouvement). Le nerf auditif conduit les informations vers le cerveau.

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels de la VISION.

Pour être perçus, les rayons lumineux passent à travers un système optique pour être transformés en une image. Dans l'œil humain, ce système est composé du cristallin et de la cornée qui dirigent l'image sur la rétine. La quantité de lumière qui pénètre dans l'œil est contrôlée par l'iris (muscle circulaire). Sur la rétine, on distingue 2 grandes classes de photorécepteurs (cônes et bâtonnets).

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels du VESTIBULE.

Le système vestibulaire est constitué de trois canaux semi-circulaires et de deux « sacs », l'utricule et le saccule, qui possèdent tous un liquide gélatineux, l'endolymphe.
Les trois canaux fournissent des informations sur les accélérations angulaires, il y en a un dans chaque plan. À chaque mouvement de la tête, les cellules ciliées baignées dans l'endolymphe déchargent et envoient l'influx nerveux aux cellules afférentes.
Le saccule et l'utricule fournissent des informations sur les accélérations linéaires dans les trois directions. Ce sont deux sacs endolymphatiques présentant chacun un élargissement (macula) dans lesquels sont implantées les cellules ciliées et les otolithes (petites pierres). Quand nous bougeons la tête ou gardons la tête inclinée, les otolithes et l'endolymphe se déplacent et viennent stimuler les cils qui, à leur tour, déchargent et envoient l'influx nerveux aux cellules afférentes.

Expliquer le fonctionnement des récepteurs sensoriels MUSCULO-ARTICULAIRES.

Les récepteurs musculaires contiennent le fuseau neuromusculaire situé dans le muscle et l'organe tendineux de Golgi situé dans le tendon. Le fuseau s'étire en même temps que le muscle. Dès que le muscle s'étire, il étire aussi le tendon et donc l'organe tendineux de Golgi. Ces stimuli sont envoyés par ces récepteurs et nous renseignent donc sur notre mouvement. Il y a aussi les récepteurs articulaires qui sont des mécanorécepteurs, ils transforment l'énergie mécanique en influx nerveux.

Faire un schéma des 3 axes de rotation possible de la tête avec leur nom ainsi que le nom des plans de rotation.

Plan sagittal : roulis
Plan latéral : tangage
Plan vertical : lacet

Expliquer comment les sens interagissent et se complètent. Trouver des exemples.

Exemple du snowboard : quand il fait jour blanc et qu'il n'y a pas d'arbres, la vision est moins utile (diminuée). On accorde alors plus de poids aux autres sens, l'ouïe par exemple dans ce cas, en se référant au bruit des carres sur la neige par exemple.

Dans quelle mesure le système vestibulaire apporte-t-il des informations que la vision ne peut fournir ?

Si on est dans le noir et que l'on bouge par exemple.
Exemple des trains : deux trains l'un à côté de l'autre. Pour la vision, c'est la même chose que ce soit un train ou l'autre qui part, mais c'est différent pour le système vestibulaire qui nous indique si c'est notre train qui bouge ou non.

Qu'est-ce que la proprioception et l'intéroception ? Donner des exemples dans la pratique sportive.

Proprioception : le fuseau neuromusculaire nous renseigne sur nos mouvements lors du sport.
Intéroception : accélération du cœur, envie de uriner, avoir faim…
Exemple APS : lors d'un marathon par exemple, la proprioception permet de savoir si on accélère ou si on ralentit et l'intéroception permet de gérer la fatigue, plus on est fatigué, plus on ralentit pour s'économiser.

Chaque sens peut avoir 2 fonctions : une fonction exocentrée et une fonction égocentrée. Expliquer.

Par exemple : la vision peut avoir une vision égocentrée : le pull est bleu
Ou exocentrée : l'arbre qui grossit quand il se rapproche

Expliquer ce qu'est le sens du mouvement et les organes sensoriels qui participent à la perception du mouvement.

Fait de se percevoir soi-même en mouvement dans l'espace.
Ex : lorsqu'on fait du ski, vue de déplacement (vue), on entend les carres sur la neige (ouïe), sensation de l'air qui défile (toucher)...

Expliquer le phénomène de vection.

Le phénomène de vection pose la question de la distinction d'un mouvement égocentrique ou exocentrique.
Par exemple, le réflexe d'appuyer sur le frein quand on est à l'arrêt alors que c'est le véhicule de devant qui recule lentement. Ou alors l'exemple des 2 trains.

Définir la plasticité du système nerveux.

C'est la capacité du système nerveux de modifier sa structure pour acquérir de nouvelles fonctions afin de s'adapter aux actions qu'on lui demande.

Expliquer le rôle de la cornée, la pupille et le cristallin.

Cornée : protège l'œil et dévie la lumière vers la rétine
Pupille : laisse plus ou moins rentrer la lumière, elle se dilate quand il n'y a pas beaucoup de lumière ou avec la concentration et se rétracte quand il y a beaucoup de lumière.
Cristallin : se dilate ou s'aplatit pour accommoder la vision lointaine (s'aplatit) ou proche (se dilate).

Expliquer la tâche aveugle.

Elle correspond au départ du nerf optique et à cet endroit, il n'y a pas de cellules photoréceptrices, donc c'est l'endroit où l'on ne voit pas, mais on ne voit pas cette tâche dans le champ visuel car les deux yeux se complètent.

Expliquer le déficit visuel associé à une section du nerf optique droit (ou du nerf optique gauche, ou du tractus optique droit, ou du tractus optique gauche, ou du chiasma optique). Pourquoi ?

Si section du nerf optique gauche : on ne voit qu'avec l'œil droit. On perd la partie monoculaire de l'hémichamps visuel gauche.
Si section du nerf optique droit : on perd l'hémichamps … droit.
Si section du tractus optique droit : tout l'hémichamps visuel droit et inverse.
Si section transverse du chiasma optique : il ne nous reste plus que la vision binoculaire, ce que l'on voit avec l'œil gauche et droit en même temps.

Expliquer ce qui différencie la vision centrale de la vision périphérique.

Vision périphérique : concerne la partie externe de la rétine. Elle sert à la détection du mouvement. C'est la concentration des bâtonnets qui est la plus nombreuse dans cette partie.
Vision centrale : concerne la fovéa, partie centrale de la rétine. Elle sert à l'identification et la discrimination des objets et des formes. La concentration des cônes est la plus nombreuse.

Expliquer le rôle des photorécepteurs de la rétine : les cônes et les bâtonnets.

Bâtonnets : vision périphérique
Cônes : vision centrale

Expliquer la différence de concentration des photorécepteurs de la rétine : les cônes et les bâtonnets.

Beaucoup de cônes sur la fovéa.
Beaucoup de bâtonnets sur la partie externe de la rétine.

Définir la période critique.

C'est la période propice aux apprentissages.

Le poids accordé aux différents canaux sensoriels dépend de plusieurs facteurs : lesquels ? Expliquer.

• L'âge. Ex : si on se rapproche vite d'un enfant, il tombe, ou expérience de la chambre mobile.
• L'handicap. Si je suis aveugle, j'accorde plus d'importance à l'ouïe.
• L'apprentissage. Un débutant n'accorde pas la même importance qu'un expert. Ex : le débutant en ski qui regarde ses skis.
• Le contexte. Exemple du jour blanc où l'on accorde plus d'importance à l'ouïe.

La motricité participe-t-elle à la construction des systèmes sensoriels ? Expliquer, argumenter à l'aide d'expériences scientifiques.

Oui. Expérience de Held et Hein avec le chat : deux chats, un avec une collerette blanche et un avec une transparente.
On remarque que le chat qui porte la collerette transparente, si on place une échelle horizontalement, il va marcher sur les barreaux, alors que l'autre (collerette blanche) tombe.
Ou alors si on empêche un bébé de manipuler des objets, on ne stimule pas son sens du toucher.

Les systèmes sensoriels participent-ils à la construction de la motricité ? Expliquer, argumenter à l'aide d'expériences scientifiques.

Oui, car ils nous permettent de nous donner des informations sur l'évolution de la motricité.
Expérience de Held et Hein sur les chats avec collerette transparente et opaque.

Expliquer le rôle de la vision et des mouvements de l'œil dans le contrôle des mouvements d'atteinte manuelle.

Vision centrale et périphérique…

Expliquer les points clés qui différencient l'expert du novice au niveau perceptivo-moteur. Argumenter à l'aide d'expériences scientifiques.

Expérience sur le hockey : Les experts sont plus efficaces que les novices seulement dans les situations de matchs (spécifiques). Alors que dans des situations non spécifiques, pas de différence.
Aptitude : liée à ce qui est inné. Tout le monde est pareil.
Acquis : après apprentissage. Se différencie avec l'expérience.

Un expert a-t-il de meilleures aptitudes perceptives qu'un novice ? Expliquer, argumenter à l'aide d'expériences scientifiques.

Non, il a de meilleures habiletés (acquis). Expérience sur le hockey.

Quelles sont les méthodes utilisées pour définir les informations visuelles utilisées par les experts et les novices ?

Méthode d'enregistrement du regard. Le NAC par exemple : c'est un appareil qui enregistre le reflet cornéen. Cette machine ne s'intéresse qu'à la vision centrale. Machine qui reporte le point qui correspond à la vision centrale du sujet sur l'environnement.
Ne permet pas de voir si le sujet regarde en vision périphérique.
Méthode d'occultation temporelle et spatiale ou événementielle :
Temporelle : à quel moment.
Spatiale : où

Expliquer les différents types de mémoire du point de vue de la durée et de la capacité de stockage de l'information ainsi que du point de vue du contenu de l'information.

Il y a trois types de mémoires : sensorielle, à court terme et à long terme.

La mémoire sensorielle :

C'est une unité de stockage brut, c'est-à-dire que les informations entrent automatiquement en parallèle dans l'étape d'identification. Elle stocke une quantité gigantesque d'informations non traitées mais la plupart sont presque immédiatement effacées, un petit nombre seront tout de même conservées pour être identifiées, interprétées et enregistrées pour un temps plus long.

La mémoire à court terme :

C'est un carrefour des deux autres mémoires. Elle est faite pour retenir des informations plutôt abstraites (nom, chiffre etc.). Les informations ne sont jamais retenues plus de 60s dans cette mémoire. Sa capacité de stockage en est donc relativement limitée à environ 7 informations.

La mémoire à long terme :

Elle est très importante car elle sert à apprendre. Toutes nos connaissances, nos savoirs et savoir-faire y sont stockés, tous les types d'informations peuvent y être stockés. Elle possède aussi la particularité d'avoir un fonctionnement quasi illimité en taille et en durée.

Expliquer l'effet de primauté et l'effet de récence dans les processus de mémorisation. Argumenter à l'aide d'une expérience.

L'effet de primauté et de récence sont présents dans la mémoire à court terme. Ils signifient le fait de se rappeler mieux du début de la suite d'informations (effet de primauté) et de la fin de cette suite (effet de récence).
Par exemple, lors d'une expérience où le but est de mémoriser dix chiffres (numéro de téléphone), on constate qu'on retient plus longtemps les deux premiers chiffres et le dernier.
Effet de primauté : on se concentre plus sur les deux premiers et on a plus le temps de se les répéter.
Effet de récence : le dernier élément n'est pas encore oublié car il vient juste d'être appris.

Expliquer en quoi l'attention agit comme un filtre sélectif d'après Broadbent. Argumenter à l'aide d'une expérience scientifique, donner un exemple dans les APS.

Lors d'un départ, on n'entend pas les encouragements car on est concentré. La concentration modifie les signaux reçus. Expérience sur le chat avec des récepteurs sur les nerfs auditifs : dès que l'on met une souris devant lui, il se concentre et les signaux auditifs sont moins importants.

Expliquer la période réfractaire psychologique. (Ou formuler autrement : expliquer l'effet des feintes du point de vue du traitement de l'information). Argumenter à l'aide d'une expérience. Donner un exemple dans les APS.

C'est l'augmentation du temps de réaction que l'on crée chez l'adversaire lorsqu'on le feinte. Ex : Drible au basket :
S1 : on essaye de le passer sur la droite
S2 : on le passe sur la gauche.
L'adversaire doit avoir fini de traiter la première information avant de traiter la seconde, c'est pour cela que cette feinte doit être rapide. Plus elle est rapide, plus elle est efficace.

Expliquer la flexibilité du filtre sélectif d'après le modèle attentionnel de Treisman. Argumenter à l'aide d'une expérience. Donner un exemple dans les APS.

On peut adapter notre attention selon notre intérêt.
Ex : le joueur ne se préoccupe pas des supporters qui crient mais il voit s'il y a un projectile qui arrive.
Ou lors d'un dialogue en voiture, on ne se préoccupe plus de celui-ci quand arrive un passage compliqué.

Du point de vue du traitement de l'information et du coût attentionnel, qu'est-ce qui différencie une habileté perceptivo-motrice automatique d'une habileté perceptivo-motrice contrôlée ? Argumenter à l'aide d'une expérience. Donner un exemple dans les APS.

Quand l'activité est automatisée, elle n'est pas coûteuse d'un point de vue attentionnel.
Quand elle est contrôlée, elle nécessite beaucoup de ressources attentionnelles.
Et quand une activité est contrôlée, il est difficile de faire une autre activité en même temps.
Exemple dans les sports : si le dribble est automatisé, on peut regarder si les coéquipiers sont démarqués ou non en même temps.

Expliquer la notion d'attention partagée et d'attention focalisée d'après le modèle de Kahneman. Argumenter à l'aide d'une expérience. Donner un exemple dans les APS.

Les ressources attentionnelles sont partagées. Si on accorde 50% d'attention pour une activité, il nous reste 50% pour tout le reste. Mais cela vaut aussi avec 70%-30%.
Par exemple, en voiture avec le téléphone, en accordant de l'attention à la conversation téléphonique, on en accorde moins à la conduite, ce qui peut devenir dangereux.
Ex dans les APS : par exemple en vélo, si le coureur discute avec son manager dans son oreillette, il accorde moins d'attention au maniement de son vélo, c'est pour cela qu'il évite de lui parler lors des descentes qui sont plus techniques et demandent un maximum d'attention.

Expliquer le paradigme de la double tâche d'après le modèle de Kahneman. Argumenter à l'aide d'une expérience. Donner un exemple dans les APS.

Expérience :
Tâche A : reconnaître voyelle/consonne en appuyant sur différents boutons.
Tâche B : répondre au bip en appuyant sur une pédale.
On remarque que quand le sujet doit faire les deux tâches simultanément, son temps de réaction augmente considérablement. Cela est dû au paradigme de la double tâche qui provoque une augmentation du temps de réaction car le sujet doit réaliser deux tâches en même temps.
Ex APS : si on descend à vélo et qu'on doit remettre son blouson, on a un temps de réaction plus long s'il y a un obstacle.