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Réseau de réseaux de Hebb-Marr

Les réseaux auto-associatifs, hétéro-associatifs, et auto-associatifs récurrents sont capables de propriétés élémentaires (complètement de forme, reconnaissance de stimuli...).

L'exécution de fonctions cognitives plus intégrées semble nécessiter une mise en réseau de réseaux possédant des propriétés élémentaires.

 

En 1990, McNaughton, Leonard et Chen proposent un réseau de réseaux de Hebb-Marr pour expliquer la formation et l'utilisation de cartes cognitives. Ce réseau est constitué de trois réseaux auto-associatifs et d'un réseau hétéro-associatif.

 

Le réseau

Le sujet reçoit des stimuli visuels propres à sa localisation.

Ces stimuli entrent dans un réseau auto-associatif (A), sont éventuellement complétés puis sont envoyés dans un réseu hétéro-associatif (B) par la voie "stimulus inconditionnel". Ce réseau serait un module de représentation de l'emplacement actuel.

Le sujet peut également effectuer un mouvement lui permettant de se déplacer, d'effectuer une rotation... De ce mouvement, il percevra des stimulations proprioceptives : la représentation du mouvement. Cette représentation sera implémentée dans un réseau auto-associatif (C).

Les axones véhiculant le signal sortant de ce réseau se réunissent avec ceux véhiculant le signal sortant du réseau de "représentation de l'emplacement actuel" pour entrer dans un réseau auto-associatif (D) dans lequel sont représentées des paires de représentations "emplacement/mouvement". En termes techniques, le vecteur entrant dans le réseau D est composé des deux vecteurs en provenance de B et de C respectivement.

Le couple emplacement/mouvement est alors reconnu après une éventuelle complétion, et le code représentant le résultat est envoyé par l'entrée "stimulus conditionnel" du réseau B pour être associé au nouvel ensemble de stimulations visuelles correspondant au résultat du déplacement.

On comprend aisément comment l'activation simultanée des représentations d'un emplacement X et d'un mouvement va entrainer l'évocation d'une représentation d'un nouvel emplacement.

 

 

Critiques

- Etant donné la façon dont ce réseau est "cablé", il est difficile d'admettre que le réseau B est réellement un réseau de représentation [allocentrique] d'emplacement tel que celà est suggéré par le nom de ce réseau. Ce réseau B semble plutôt permettre des associations entre des ensembles de stimuli environnementaux comme conséquence d'une action amorcée à un emplacement et avec une orientation donnée.

- Ce réseau de réseaux semble permettre de mémoriser un parcours que l'on pratique au moins une fois et se le représenter même sans l'effectuer physiquement. Par contre, il semble incapable de permettre des inférences de trajets jamais effectués, ou de ré-effectuer un parcours en sens inverse de ce qu'il a été appris.

 

Conclusion

Si on ne peut pas dire que ce réseau peut "expliquer" les cartes cognitives, il démontre que la mise en réseau de réseaux de neurones permet de réaliser des tâches cognitives plus complexes dépassant la simple "propriété".

 

 

Biblio

McNaughton BL, Leonard B and Chen L (1990) Cortical-hippocampal interactions and cognitive mapping: a hypothesis based on reintegration of the parietal and inferotemporal pathways for visual processing. Discussions in Neurosciences, vol. VI, pp. 89-101.



04/10/2012
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