• Quand notre cerveau joue à ChatGPT, mais plus intelligemment que lui.

               Chaque région du cerveau, qu’elle serve principalement à la perception ou à l’action, peut fonctionner selon deux modes : soit en interaction directe avec l’environnement, l’activité de ses neurones étant alors contrainte par ce dernier, soit sans lien avec le monde extérieur, sur la base d’une activité neuronale autonome et donc libre;
             Cette dernière situation intervient lorsque l’on dort, et on peut l’observer chez des animaux de laboratoire, en particulier chez les cellules qui suivent les orientations de la tête lorsque celle-ci bouge. Lorsque une souris se déplace dans un labyrinthe, ces neurones s’activent en fonction des mouvements de la tête qu’ils suivent. Mais lorsque la souris dort (et peut être qu’elle rêve être dans le labyrinthe ?); ces neurones s’activent aussi, et pas dans n’importe quel ordre. Ils reproduisent des séquences possibles dans le réel, bien qu’ils ne soient pas contraints par celui-ci.
             Les neurones des centres en cause ont  en mémoire un jeu de séquences programmées, qui correspondent à des perceptions ou des situations réelles, acquis par l’apprentissage de l’expérience de la vie, et qu’ils utilisent au mieux, lorsqu’ils ne sont pas contraints par cet environnement.

              Un phénomène analogue intervient lorsque le cerveau se trouve dans une situations intermédiaire où toutes les informations extérieures ne lui sont pas transmises.
             C’est le cas par exemple, lorsque vous saisissez une bribe de conversation entre deux personnes et non la phrase entière. Dans ce cas, le réseau de neurones va réagir en créant une phrase réaliste qui s’embоîte au mieux avec les bribes d’informations perçues : il complète ces fragments du mieux qu’il peut afin de deviner ce qui a été dit.
             Parfois il se trompe quand nous prenons par exemple une branche dans l’herbe, pour un serpent.
             Notre cervelet calcule ainsi, comme chatGPT les phrases les plus probables, au moyen de probabilités, mais notre cerveau au moins comprend le sens des mots qu’il utilise, ce qui n'est pas le cas de ChatGPT.

              Cette capacité et importante, car c’est un système d’anticipation, qui établit des prolongements possibles de la réalité, à partir de ce que nous avons observé.
             Ce système de prédiction permet d’envisager différents scénarios, et de prédire quelles seront leurs conséquences, sans avoir à les réaliser réellement, juste en les simulant mentalement.
            C'est ainsi que nous prenons beaucoup de nos décisions, soit que nous n'ayons pas le temps de réfléchir, soit que la décision n'étant pas fondamentale, nous cherchons à économiser de l'énergie, notre cerveau consommant environ 20% de celle dissipée par notre corps.

            Il est important que les parents comme les enseignants stimulent cette faculté chez l’enfant en les amenant à essayer de prévoir l’avenir ou les conséquences d’une situation, et de corriger ensuite les erreurs, afin de forger son mode de fonctionnement autonome. Toutefois les modes autonome et contraint ne peuvent fonctionner en même temps et il faut donc laisser le temps aux deux modes d’agir à tour de rôle, sur un sujet donné. Il faut aussi laisser les enfants faire leurs propres expériences.

     

     

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  • Comment notre cerveau nous fait écrire (2)Comment notre cerveau nous fait écrire (2)          

     

    Hier j'ai décrit le processus global de l'écriture. Aujourd'hui je vais traiter la processus moteur qui utilise les centres prémoteurs et moteurs qui commandent nos doigts.

               Je publie à nouveau le schéma qui décrit ces fonctionnements 

    Comment notre cerveau nous fait écrire (2)

      Parlons d’abord de l’écriture manuscrite.

             Pour pouvoir écrire il faut d’abord avoir mémorisé la forme des lettres et de décider de leur grandeur en fonction de la place disponible dans l’environnement, et également si et où l’on va utiliser des minuscules et des majuscules; je ne parlerai pas des pleins et des déliés (moi j’ai appris ainsi à écrire à la plume, aujourd’hui avec un stylo à bille, on ne peut plus utiliser ce mode désuet).
            Si l’enfant qui apprend à écrire écrit les lettres séparément une par une, voire s’arrête parfois dans son tracé, lorsqu’il a acquit l’habitude, il va lier les lettres d’un geste continu, sauf pour quelques tracés particuliers (la barre des « t » par exemple).
           L’évolution de l’écriture avec l’apprentissage est schématisée ci-dessous.

    Comment notre cerveau nous fait écrire (2)
            Les ordres d’écriture vont être envoyés aux centres prémoteurs qui vont préparer la séquence d’ordres et la transmettre aux centres moteurs voisins de la main.

            Qui envoie ces ordres ? Si vous voulez faire très attention à votre écriture, c’est le cortex frontal qui est aux commandes. Mais la plupart du temps vous pensez en avance au texte que vous allez écrire et l’écriture derrière est presque automatique : c’est alors le cervelet qui est aux commandes.
             Mais, pendant que vous écrivez, vous pouvez vérifier que ce que vous avez écrit correspond à ce que vous avez planifié : trois types de retours sensoriels peuvent être utilisés : visuels, tactiles et kinesthésiques.
              Les informations visuelles, décodées par les centres visuels à l’arrière du crâne,  (voir schéma ci-après) sont nécessaires pour vérifier la forme et la taille des lettres.

    Comment notre cerveau nous fait écrire (2)

             Les informations tactiles données par le cortex sensitif du toucher vous informe de la séquence de pression des doigts sur le stylo. Les centres de kinesthésie informent, à partir de capteurs situés dans les os et les muscles, de la position et du mouvements de ceux-ci. La plupart de ces sensations restent inconscientes, mais sont contrôlées par le cervelet et sont mémorisées.
            La main garde ainsi une information de ce qu’elle a écrit, inconsciente mais que l’on arrive à restituer : par exemple je tape sur mon clavier et tout à coup j’hésite sur l’orthographe d’un mot; alors je l’écris à la main et là, ma main n’hésite et ne se trompe pas. C’est la mémorisation du geste qui est restée, par apprentissage et habitude.
            Chez les droitiers (et ceux qui écrivent de la main droite), les centres qui interviennent sont dans l’hémisphère gauche. Mais quelques centres de l’hémisphère droit sont également concernés, surtout chez l’enfant qui apprend à écrire, pour contrôle pour gérer la mémoire de travail, éviter des conflits et inhiber des gestes inappropriés dans le tracé des lettres.

             Parlons maintenant de l’écriture au clavier.

               A priori les deux types d’écritures paraissent très différents  Dans l’écriture au clavier, les deux mains sont utilisées, et l’écriture consiste dans le pointage des doigts sur des touches déterminées. Il n’est plus question de forme des lettres (sauf détermination au préalable de la « casse », c’est à dire de l’alphabet utilisé, de la taille des lettres et de la différence majuscule-minuscule. Mais c’est un bouton à toucher, la main ne trace plus rien et donc les circuits vont être relativement différents, du moins en ce qui concerne la mémorisation.!
             Sur le plan préparation, on a vu que les circuits étaient identiques et aboutissaient à une séquences de graphèmes dans une mémoire de travail.
             Mais ensuite il faut épeler ces graphèmes lettre par lettre et transformer la préparation motrice, qui , au lieu de programmer une succession de traçages de graphèmes, va programmer une succession de frappes sur des touche déterminées.
             Les retours sensoriels sont les mêmes; mais la partie kinesthésique est moindre car elle ne renseigne plus sur un tracé.
            De plus la rapidité d’écriture est lus grande (pour écrire le mots lapin, à la main 2 secondes, au clavier si on est entraîné, quelques dixièmes de seconde). On a donc moins de temps pour réfléchir à ce que l’on va écrire et surtout à l’orthographe.
            D’où des fautes de frappe que l’on ne voit pas immédiatement et parfois une incertitude sur l’orthographe d’un mot.

              Une chose est certaine, l’usage de l’écriture manuelle nous apprends plus quant aux mots et notamment en ce qui concerne l’orthographe.
             Par ailleurs l’écriture est alors reliées à la lecture.

             On ne peut certes plus se passer de savoir taper un texte sur un clavier aujourd’hui, mais il serait dommageable de ne plus apprendre initialement à écrire à la main.

           Deux mots enfin de l’écriture sur un smartphone qui ne met en jeu que le pouce pour la plupart des scripteurs. les neurologues ont constaté qu’une grande pratique de ce mode d’écriture, entraînait une adaptation des circuits cérébraux. ( voir mon article dans « informatique-internet-multimedia », le 18/03/2023, intitulé « De l'œil sur l'écran au pouce sur le clavier. »

     

    Comment notre cerveau nous fait écrire (2)

     

     

     

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  • Comment notre cerveau nous fait écrire (1)

                 J’ai lu un numéro spécial d’octobre 2023, de la revue « La Recherche » sur l’écriture et les signes dans les diverses civilisations antiques, qui analysait l’émergence des écritures sous diverses formes.
                 Ce numéro comprenait un article sur le fonctionnement du cerveau pour écrire des signes ou des lettres.
                 J’ai lu également récemment un travail de recherche, de Sophia Kandel et Samuel Planton, sur les mécanismes cérébraux de l’écriture et en particulier la différence entre ceux de l’écriture manuscrite et ceux de l’écriture au clavier ( écriture « tapuscrite »).
               Les phénomènes sont très complexes, mais j’ai pensé qu’un résumé plus simple intéresserait peut être mes lecteurs. Je vais donc essayer d’expliquer en deux articles les mécanismes de l’écriture.  
              Aujourd’hui je parlerai du processus global d’écriture, soit spontannée, soit à partir d’une dictée. soit à partir d’une lecture des mots., et cela en vue d’écrire à la main, au clavier ou d’épeler les lettres d’un mot.
             Demain j’examinerai le mécanisme plus particulier de tracé ou frappe des lettres et des mots.

              Il faut que je précise d’abord deux définitions essentielles les « phonèmes » et les « graphèmes », qui sont des composant des mots.
              On reconnait les mots au son reçu par l’oreille. Dans la languie française il y a 37 sons distincts correspondant à 16 sons de voyelles, 18 consonnes et 3 semi-consonnes
             On les appelle des « phonèmes », et ils changent la signification d’un mot qui contient par ailleurs des phonèmes identiques : par exemple les deux phonèmes « r » et « ch » changent le sens des mots rat et chat.
             Les « graphèmes » sont les différentes façons d’écrire avec des lettres un même phonème par exemple « o », « au », « eau », « ot » (dans trot), « op « (dans trop), les deux consonnes t et p étant « silencieuses ».

              Le schéma général du processus d’écriture est le suivant :

    Comment notre cerveau nous fait écrire (1)

     

               Il comprend deux étapes différentes :
                  - le processus central qui implique un gros travail mémoriel et qui va aboutir à des graphèmes correspondant au texte à écrire.
                 - le processus moteur qui va transformer ces graphèmes en écriture manuscrite ou au clavier pâr action sur les centres prémoteurs et moteurs des nerfs et muscles de la main. (ou de la parole si on épelle les lettres à voix haute. J’en parlerai demain.
             Les études qui ont permis d’expliciter ces processus, reposent essentiellement sur l’étude des patients qui présentent des dysfonctionnements du langage.
             L’écriture est en quelque sorte, l’inverse de la lecture, qui décode en phonèmes, des lettres, des syllabes et des mots, afin de les prononcer oralement. (ou pseudo-oralement si on ne lit pas à voix haute).

               Dans le cas de l’écriture sous dictée, le mot entendu va d’abord activer les représentations phonologiques connues et stockées dans la mémoire, correspondant à  dictée, à la forme sonore d’un mot connu ou inconnu.
             Dans le cas d’un mot inconnu la conversion en graphèmes sera faite, puis une interrogation de la mémoire orthographique cherchera des analogies, mais évidemment l’orthographe du mot restera incertaine et cela d’autant plus qu’il existe plusieurs graphèmes correspondant à un phonème (en anglais et en français) par opposition à des langues où l‘écriture est plus proche des sons, comme l’espagnol..
             Dans le cas d’un mot connu, la mémoire phonologique permettra de le reconnaître et de chercher dans la mémoire sémantique, qui est le lieu de stockage des « concepts », d’un ensemble d’informations concernant l’objet en question, éventuellement séparées entre propriétés perceptives et fonctionnelles. C’est à partir du concept en mémoire sémantique que la représentation orthographique correspondante va être récupérée dans la mémoire sémantique, qui permet, selon le contexte, de décider de formes différentes relatives à un même son (par exemple vin, vain, ou vingt).
              Une liaison directe est possible dans le cas de mots qui sont très fréquemment utilisés.
              On aboutit finalement à la production d’une liste de graphèmes correspondant au mot entendu que l’on va stocker dans une mémoire tampon à court terme, le temps du traitement moteur du mot.

              Si, au lieu d’une dictée on part d’une image (c’est à dire la lecture des mots), des centres spécifiques du système d’interprétation de la vison vont reconnaître les lettres, puis les assembler en syllabes ou en mots. (voir mon article du 29/09/2017).
             Le processus peut alors se poursuivre comme précédemment par l’interrogation du système sémantique, de la mémoire orthographique et de la conversion en graphèmes.

            Cette mémoire tampon contenant des graphèmes, va servir de départ, pour le temps de l’écriture du mot, au processus mettant en jeu les centres moteurs de la main, que je décrirai demain.

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  • http://lancien.cowblog.fr/images/Images3/Desmoutons.jpg

        Il y a quelques jours, j’avais montré que notre cerveau faisait la synthèse d’images à partir d’éléments mémorisés et qu’il rectifiait ensuite ces esquisses pour les rendre conforme à ce que la vue lui donnait comme informations du réel.
        Hier je disais que notre cerveau raisonne par analogie, en créant des concepts des objets, choses, notions concrets ou abstraits.
        Aujourd’hui je voudrais expliquer comment notre cerveau prend des décisions selon deux processus : le plus souvent l’un inconscient et intuitif, et dans certains cas, l’autre rationnel et réfléchi.
    http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau3/economie.jpg
        Notre cerveau consomme beaucoup d’énergie : 25 à 30 % de l’énergie consommée par notre corps. Il cherche donc à économiser quand il le peut.
        Traiter de façon inconsciente, rapide et par réflexe est peu consommateur de ressources. Au contraire réfléchir et étudier la situation rationnellement est long et consomme beaucoup. Le cerveau préfère donc le plus souvent utiliser dans ses décisions un processus intuitif. Dans notre cerveau un centre dans le cortex préfrontal latéral gauche veille à cette économie et limite certaines activités si le reste du cortex préfrontal ne l’inhibe pas.

        Nous possédons certaines connaissances, nous avons une certaine expérience de la vie, et nous pouvons accéder inconsciemment ou volontairement, à certaines données.
        Nous avons notre cerveau émotionnel qui réagit et nous mémorisons sentiments et émotions, qui sont en général associés à notre mémoire épisodique des événements de notre vie.
        Et nous avons tout un passé culturel et éducatif : des règles et idées inculquées durant notre enfance, des croyances morales et religieuses ou relatives à nos groupes sociaux, accord ou rejet de certains principes ou habitudes….
        Tout ceci constitue un ensemble auquel nous pouvons accéder de façon diverses.

        Le cerveau cherche à économiser et donc une réponse rapide et intuitive à nos problème. Il va alors accéder à un centre dans le sillon intrapariétal latéral (voir schéma ci contre) qui est en bordure du centre associatif qui regroupe des données mémorisées de nos sens .
        Le cerveau émotionnel s’active aussi, notamment les centres amygdaliens, qui évaluent le coté émotionnel et risque de la situation.
        A partir de ces données, le cerveau élabore un avis ou une décision et, soit la fait exécuter (et nous en avons à peine conscience), soit il l’envoie au cortex préfrontal, qui la fait appliquer, sauf réflexe de méfiance.
        Dans d’autres cas où il s’agit de processus, c’est le cervelet qui gère l’automatisme : c’est ainsi que vous conduisez machinalement sur un parcours habituel vers votre travail. Les commandes de l’automobile, la surveillance du trafic, la route à suivre, tout est automatique et à peine conscient et sans efforts.
         A tel point que un jour de congé, si vous ne faites pas attention, vous vous retrouvez sur le chemin du bureau !
        Mais si une anomalie de circulation ou d’itinéraire intervient, là, votre cortex préfrontal reprend les commandes et réfléchit à la solution.
        Prendre certaines décisions peu importantes intuitivement n’est pas gênant, mais nous pouvons introduire des biais qui seront nocifs pour des décisions importantes.
              - des biais d’isolement, car certaines informations ne nous parviennent pas du fait que nous sommes localisés dans un pays dans une société, dans un groupe, dans un environnement.
              - des biais culturels car nous avons emmagasiné des stéréotypes, des règles, des habitudes dépendant de paramètres socioéconomiques, culturels etr familiaux. Nous interprétons les informations au travers de ces filtres.
               - ces biais sont rendus peu perceptibles par la réaction quasi automatique du cerveau, et donc nous risquons d’autant plus l’erreur que la décision est subjective et concerne des jugements et non des faits.
                
    http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau3/raison.jpg    Si nous jugeons qu’il serait dangereux de se tromper sur une décisions, nous pouvons interrompre le processus automatique, pour nous obliger à réfléchir plus sérieusement.
        Pour cela il faut d’abord bloquer l’action du cortex préfrontal latéral gauche, chargé des économies d’énergie : c'est la deuxième étape.
        Il faut ensuite interrompre le processus intuitif du centre du sillon intrapariétal latéral : c’est le cortex préfrontal qui décide et effectue ce blocage.
        Il faut alors mettre en route le processus cognitif de réflexion et le cortex préfrontal va activer un centre voisin du précédent (voir schéma ci-contre), dans le sillon intrapariétal ventral. Parallèlement le cortex préfrontal active l’hippocampe pour tirer le maximum des informations mémorisées.
        Mais il demandera quand même au cerveau émotionnel et notamment aux centres amygdaliens un avis sur toutes les hypothèses de décision, avis intuitif et émotionnel.
        Puis en fonction des données recueillies, il va réfléchir, et élaborer des solutions puis choisir entre elles une décision, qui cette fois ci sera rationnelle, mais aura demandé du temps et de l’énergie.
        Certes les risques de biais exsitent toujours, mais ils sont plus conscients et le cortex préfrontal pourra volontairement les inhiber en partie.
       
        Il s’agit donc de ne pas prendre les décisions importantes à la légère, de ne pas croire n’importe quoi, de ne pas nous comporter en moutons.
        Mais nous n’avons pas les moyens d’un scepticisme tous azimuts, ni au plan de l’énergie, ni du temps, car la réflexion est une grande consommatrice.
        Le doute est salutaire, mais la réflexion ne peut s’appliquer qu’aux problèmes importants.
        C’est l’éducation et l’instruction qui doit nous apprendre à douter et à raisonner.
       Et pour cela il faut inhiber comme on l’a vu les mécanismes naturels intuitifs. Ce n’est pas évident et en général un enfant ne commence à savoir le faire qu’entre 5 et 7 ans.

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  • http://lancien.cowblog.fr/images/Caricatures4/whattheinternetisdoingtoourbrains.jpg

        Nous avons vu hier, qu’il y avait une compétition permanente entre l’attention volontaire commandée par le cortex préfrontal et celle d’alerte déclenchée principalement par les centres amygdaliens, avec dans les deux cas le soutien de la mémoire.
        D’une part l’attention est en permanence sous le contrôle de ce qui se passe autour de nous et notre système de perception peut ainsi être concentré sur les phénomènes qui peuvent interagir avec nous.
        Lorsque le cortex préfrontal veut imposer de faire attention à une tâche donnée, il force les perceptions à s’orienter volontairement vers les objets concernés, en mobilisant les aires d’interprétation, le dialogue avec le thalamus et les centres amygdaliens, lea commandes nerveuses et musculaires des mouvements des yeux, et l’hippocampe et notre mémoire, qui nous lient aux connaissances passées.
        Il y a donc interaction permanente, la volonté pouvant nous éloigner des perceptions courantes pour consacrer notre attention sur une tâche donnée, et, à l’inverse, des perceptions extérieures venant nous en distraire.

        L’un des problèmes actuels est que l’environnement quotidien a beaucoup changé.
        Autrefois nous pouvions nous concentrer sur une tâche, dans un calme relatif, dans un environnement naturel
        Aujourd’hui, les nouvelles technologies nous ont plongé dans un environnement artificiel, auquel notre cerveau ne s’est pas encore habitué (ou l'est trop !).
        Autrefois le papier et le stylo n’étaient pas connectés. Maintenant ce sur lequel nous écrivons l’est, que ce soit l’ordinateur ou le téléphone, et les interruptions et alertes se succèdent. La télévision d’une part est soumise à une publicité permanente et d’autre part nous a entraîné à zapper.
        Certains jeunes m’ont dit qu’ils avaient sur leur téléphone une trentaine de SMS ou mail par heure, venant de leurs camarades ou de leur famille. Comment voulez vous porter une attention suffisante à un travail dans ces conditions.
        Quand ce n’est pas quelqu’un qui les appelle, ce sont eux qui vont envoyer un SMS ou consulter les réseaux sociaux.
        Ecouter de la musique en travaillant est une autre source de distraction.
        Et dans la rue ou quand nous lisons une revue, de multiples publicités sont spécialement étudiées pour attirer notre regard.
        Les interruptions des adultes en provenance de leur entreprise, sont également devenues un véritable fléau.
        Des études ont montré que les personnes consacraient 30 à 50% de plus pour faire la même tâche, par rapport à une exécution sans alertes et distractions diverses, et que, de plus, cela était à l’origine de nombreuses erreurs.

        Les études de chercheurs sur plusieurs milliers d’enfants, ont d’ailleurs montré que la perturbation allait au delà de la simple attention et touchait les capacités de concentration et de régulation de l’esprit : flexibilité de l’esprit, réactivité, contrôle émotionnel, organisation et planification, surveillance et régulation des activités, performances de la mémoire de travail.
        Aux USA, on estime que 20% des enfants ont des troubles de l’attention, des difficultés de concentration, une trop grande impulsivité, voire une hyper activité et une agitation motrice.

        Que faire pour essayer d’avoir une meilleure attention ?


        Il faut d’abord connaître les conséquences des interruptions et c’est la raison de mes deux articles.
        Evitez de faire plusieurs choses à la fois
        Evitez de travailler en écoutant de la musique, surtout avec des paroles.
        Organisez vous journées pour que vous ne soyez pas interrompu par les médias. Consacrez un temps et des horaires bien déterminés à cette activité
        Si vous avez un travail sérieux à faire, supprimez les alertes dur votre ordinateur et éteignez votre téléphone.
        Choisissez les moments où vous voulez intervenir sur votre téléphone ou sur les réseaux sociaux
        Trouvez des moments pour profiter des joies de la vie, sans téléphone et internet.
        Quand vous êtes dans une salle d’attente ou entre deux travaux, essayez de vous reposer, de lire ou de réfléchir mais ne consultez pas les réseaux sociaux et les SMS.
        Essayerz tous les jours, d’avoir une période de repos, sans être dérangé.

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