Relational learning in children with deafness and cochlear implants

This four-experiment series sought to evaluate the potential of children with neurosensory deafness and cochlear implants to exhibit auditory-visual and visual-visual stimulus equivalence relations within a matching-to-sample format. Twelve children who became deaf prior to acquiring language (prelingual) and four who became deaf afterwards (postlingual) were studied. All children learned auditory-visual conditional discriminations and nearly all showed emergent equivalence relations. Naming tests, conducted with a subset of the: children, showed no consistent relationship to the equivalence-test outcomes.. This study makes several contributions: to the literature on stimulus equivalence. First; it demonstrates that both pre- and postlingually deaf children-can: acquire auditory-visual equivalence-relations after cochlear implantation, thus demonstrating symbolic functioning. Second, it directs attention to a population that may be especially interesting for researchers seeking to analyze the relationship. between speaker and listener repertoires. Third, it demonstrates the feasibility of conducting experimental studies of stimulus control processes within the limitations of a hospital, which these children must visit routinely for the maintenance of their cochlear implants.

Attentional modulation of blink startle at long, short, and very short lead intervals

The present research investigated attentional blink startle modulation at lead intervals of 60, 240 and 3500 ms. Letters printed in Gothic or standard fonts, which differed in rated interest, but not valence, served as lead stimuli. Experiment I established that identifying letters as vowels/consonants took longer than reading the letters and that performance in both tasks was slower if letters were printed in Gothic font. In Experiment 2, acoustic blink eliciting stimuli were presented 60, 240 and 3500 ms after onset of the letters in Gothic and in standard font and during intertrial intervals. Half the participants (Group Task) were asked to identify the letters as vowels/consonants whereas the others (Group No-Task) did not perform a task. Relative to control responses, blinks during letters were facilitated at 60 and 3500 ms lead intervals and inhibited at the 240 ms lead interval for both conditions in Group Task. Differences in blink modulation across lead intervals were found in Group No-Task only during Gothic letters with blinks at the 3500 ms lead interval facilitated relative to control blinks. The present results confirm previous findings indicating that attentional processes can modulate startle at very short lead intervals. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Contingent attentional capture or delayed allocation of attention?

Under certain circumstances, external stimuli will elicit an involuntary shift of spatial attention, referred to as attentional capture. According to the contingent involuntary orienting account (Folk, Remington, & Johnston, 1992), capture is conditioned by top-down factors that set attention to respond involuntarily to stimulus properties relevant to one's behavioral goals. Evidence for this comes from spatial cuing studies showing that a spatial cuing effect is observed only when cues have goal-relevant properties. Here, we examine alternative, decision-level explanations of the spatial cuing effect that attribute evidence of capture to postpresentation delays in the voluntary allocation of attention, rather than to on-line involuntary shifts in direct response to the cue. In three spatial cuing experiments, delayed-allocation accounts were tested by examining whether items at the cued location were preferentially processed. The experiments provide evidence that costs and benefits in spatial cuing experiments do reflect the on-line capture of attention. The implications of these results for models of attentional control are discussed.

Genetic sources of covariation among P3(00) and online performance variables in a delayed-response working memory task

Genetic and environmental sources of covariation among the P3(00) and online performance elicited in a delayed-response working memory task, and psychometric IQ assessed by the multidimensional aptitude battery, were examined in an adolescent twin sample. An association between frontal P3 latency and task performance (phenotypic r = -0.33; genotypic r = -0.49) was indicated, with genes (i.e. twin status) accounting for a large part of the covariation ( > 70%). In contrast, genes influencing P3 amplitude mediated only a small part (2%) of the total genetic variation in task performance. While task performance mediated 15% of the total genetic variation in IQ (phenotypic r = 0.22; genotypic r = 0.39) there was no association between P3 latency and IQ or P3 amplitude with IQ. The findings provide some insight into the inter-relationships among psychophysiological, performance and psychometric measures of cognitive ability, and provide support for a levels-of-processing genetic model of cognition where genes act on specific sub-components of cognitive processes.

Biometrical Genetics

Biometrical genetics is the science concerned with the inheritance of quantitative traits. In this review we discuss how the analytical methods of biometrical genetics are based upon simple Mendelian principles. We demonstrate how the phenotypic covariance between related individuals provides information on the relative importance of genetic and environmental factors influencing that trait, and how factors such as assortative mating, gene-environment correlation and genotype-environment interaction complicate such interpretations. Twin and adoption studies are discussed as well as their assumptions and limitations. Structural equation modeling (SEM) is introduced and we illustrate how this approach may be applied to genetic problems. In particular, we show how SEM can be used to address complicated issues such as analyzing the causes of correlation between traits or determining the direction of causation (DOC) between variables. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Anticipation of a non-aversive reaction time task facilitates the blink startle reflex

The conditions under which blink startle facilitation can be found in anticipation of a reaction time task were investigated to resolve inconsistent findings across previous studies. Four groups of participants (n = 64) were presented with two visual stimuli, one predicting a reaction time task (S+) and the second presented alone (S-). Participants were asked to make a speeded response to the offset of the S+ (S1 paradigm) or were asked to respond to a tactile stimulus presented at the offset of the S+ (S1-S2 paradigm). Half of the participants in each paradigm condition received performance feedback. Overall, blink latency shortening and magnitude facilitation were larger during S+ than during S-. More detailed analyses, however, found these differences to be reliable only in the Feedback conditions. Ratings of S+ pleasantness did not change across the experiment. Electrodermal responses to S+ were larger than to S- in all groups with differential electrodermal responding emerging earlier in the S1 paradigm. Taken together, the data support the notion that startle facilitation can occur during non-aversive Pavlovian conditioning. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Lead stimulus modality change and the attentional modulation of the acoustic and electrical blink reflex

Two experiments investigated the effects of the sensory modality of the lead and of the blink-eliciting stimulus during lead stimulus modality change on blink modulation at lead intervals of 2500 and 3500 ins. Participants were presented with acoustic, visual, or tactile change stimuli after habituation training with lead stimuli from the same or a different sensory modality. In Experiment 1, latency and magnitude of the acoustic blink were facilitated during a change to acoustic or visual lead stimuli, but not during a change to tactile lead stimuli. After habituation to acoustic lead stimuli, blink magnitude was smaller during tactile change stimuli than during habituation stimuli. The latter finding was replicated in Experiment 2 in which blink was elicited by electrical stimulation of the trigeminal nerve. The consistency of the findings across different combinations of lead stimulus and blink-eliciting stimulus modalities does not support a modality-specific account of attentional blink modulation. Rather, blink modulation during generalized orienting reflects modality non-specific processes, although modulation may not always be found during tactile lead stimuli. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Lateralization of speech production using verbal/manual dual tasks: meta-analysis of sex differences and practice effects

The present paper reviews the findings of 30 years of verbal/manual dual task studies, the method most commonly used to assess lateralization of speech production in non-clinical samples. Meta-analysis of 64 results revealed that both the type of manual task used and the nature of practice that is given influence the size of the laterality effect. A meta-analysis of 36 results examining the effect size of sex differences in estimate,, of lateralization of speech production indicated that males appear to show, slightly larger laterality effects than females. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Mental time travel in animals?

Are humans alone in their ability to reminisce about the past and imagine the future? Recent evidence suggests that food-storing birds (scrub jays) have access to information about what they have stored where and when. This has raised the possibility of mental time travel (MTT) in animals and sparked similar research with other species. Here we caution that such data do not provide convincing evidence for MTT. Examination of characteristics of human MTT (e.g. non-verbal declaration, generativity, developmental prerequisites) points to other avenues as to how a case for animal MTT could be made. In light of the current lack of evidence, however, we maintain that MTT is a uniquely human characteristic.

A teoria da perspectiva e as mudanças de preferência no mainstream: um prospecto Lakatoseano

The theory of the perspective and the changes of preference in the mainstream: a Lakatosean prospect. For many decades over the 20th Century, the mainstream of economics adopted a normative and axiomatic theory of individual behavior in which maximizing procedures were carried out by rationally unbounded agents. This status has been challenged on many grounds and alternative views from fields like psychology have found a way into the core of economics research frontier. Prospect theory, developed by psychologists Daniel Kahneman and Amos Tversky since the 1970s, has provided a more empirical, inductive and descriptive theory of decision making. It has made significant inroads into mainstream microeconomics, shaking the habits of some of its practitioners. This paper first takes stock of its main developments and then uses a Lakatosian framework to draw out its negative and positive heuristics. In what follows, its heuristics are compared to those of traditional rational decision-making theories. The differences between them are highlighted, pointing to changes in the mainstream of the profession and to new opportunities for research.

Investigation par les potentiels évoqués des effets de multiples commotions cérébrales chez les athlètes

Les commotions cérébrales subies en contexte sportif constituent un sujet préoccupant. Il est estimé qu’aux États-Unis, environ cinq pourcent de l’ensemble des athlètes subiront une commotion cérébrale. Celle-ci est considérée comme une blessure transitoire dans la majorité des cas. Dans le domaine de la commotion cérébrale sportive, le phénomène de risque accru chez des athlètes ayant subi préalablement des commotions cérébrales est bien documenté. Cet aspect remet en question l’aspect transitoire de la blessure. Les techniques d’imagerie fonctionnelle offrent un grand potentiel dans la compréhension de cette pathologie en montrant notamment les différences fonctionnelles chez des participants ayant subi un traumatisme crânio-cérébral léger en l’absence de résultats comportementaux. Il est probable que des altérations fonctionnelles persistent au-delà de la phase de récupération postsymptômes. L’électrophysiologie, en particulier les potentiels évoqués cognitifs sont un outil de choix pour étudier la question en raison de leur sensibilité et de la mesure fonctionnelle qu’ils permettent d’obtenir. Les potentiels évoqués cognitifs consistent en une réponse électrique cérébrale moyenne générée lors de l’accomplissement d’une tâche. Il est possible d’identifier différentes composantes dans le tracé d’un potentiel évoqué; ces composantes sont associées à différents aspects de l’activité électrique cérébrale durant le traitement perceptuel et cognitif.Les articles scientifiques inclus dans cette thèse se penchent sur les effets de commotions cérébrales multiples chez des athlètes plusieurs mois après la dernière commotion. Dans un premier temps, l’aspect temporel est évalué par le biais de la mesure de la P3a et la P3b dans différents groupes d’athlètes. Ces composantes sont liées aux processus de mémoire et d’attention. Les résultats suggèrent que, malgré un fonctionnement normal, les athlètes ayant subi des commotions cérébrales éprouveraient de probables changements cognitifs sous-cliniques persistants se traduisant par une atténuation des P3a et P3b. Des altérations seraient aussi présentes quelques années après la dernière commotion, mais de façon plus subtile. La deuxième étude soumise s’intéresse aux processus électrophysiologiques liés au maintien de l’information en mémoire de travail visuel chez des athlètes ayant subi plusieurs commotions cérébrales. La mesure utilisée est la SPCN (sustained posterior controlateral negativity), une composante ERP spécifique au processus cognitif étudié. Les résultats montrent non seulement une composante atténuée chez les athlètes ayant subi trois commotions cérébrales ou plus, mais aussi une modulation de la composante en fonction du nombre de commotions cérébrales subies. Ces résultats pourraient contribuer à expliquer le risque accru de subir des commotions cérébrales subséquentes observées chez ces athlètes. En lien avec la littérature, ces données pourraient s’expliquer par la présence de déficits cognitifs sous-cliniques ou encore par la mise en place de mécanismes compensatoires. Enfin, ces résultats invitent à une grande prudence dans la gestion des cas de commotions cérébrales ainsi qu’à un effort d’éducation plus poussé chez les jeunes athlètes afin qu’ils puissent prendre les meilleures décisions concernant leur avenir.

Développement et fonctionnement des mécanismes de résonance motrice chez l'humain

La découverte dans le cerveau du singe macaque de cellules visuo-motrices qui répondent de façon identique à la production et la perception d’actes moteurs soutient l’idée que ces cellules, connues sous le nom de neurones-miroirs, encoderaient la représentation d’actes moteurs. Ces neurones, et le système qu’ils forment, constitueraient un système de compréhension moteur; par delà la simple représentation motrice, il est également possible que ce système participe à des processus de haut niveau en lien avec la cognition sociale. Chez l’humain adulte, des études d’imagerie récentes montrent d’importants chevauchements entre les patrons d’activité liés à l’exécution d’actes moteurs et ceux associés à la perception d’actions. Cependant, malgré le nombre important d’études sur ce système de résonance motrice, étonnamment peu se sont penchées sur les aspects développementaux de ce mécanisme, de même que sa relation avec certaines habiletés sociales dans la population neurotypique. De plus, malgré l’utilisation répandue de certaines techniques neurophysiologiques pour quantifier l’activité de ce système, notamment l’électroencéphalographie et la stimulation magnétique transcrânienne, on ignore en grande partie la spécificité et la convergence de ces mesures dans l’étude des processus de résonance motrice. Les études rassemblées ici visent à combler ces lacunes, c'est-à-dire (1) définir l’existence et les propriétés fonctionnelles du système de résonance motrice chez l’enfant humain, (2) établir le lien entre ce système et certaines habiletés sociales spécifiques et (3) déterminer la validité des outils d’investigation couramment utilisés pour mesurer son activité. Dans l’article 1, l’électroencéphalographie quantitative est utilisée afin de mesurer l’activité des régions sensorimotrices chez un groupe d’enfants d’âge scolaire durant la perception d’actions de la main. On y démontre une modulation de l’activité du rythme mu aux sites centraux non seulement lors de l’exécution de tâches motrices, mais également lors de l’observation passive d’actions. Ces résultats soutiennent l’hypothèse de l’existence d’un système de résonance motrice sensible aux représentations visuelles d’actes moteurs dans le cerveau immature. L’article 2 constitue une étude de cas réalisée chez une jeune fille de 12 ans opérée pour épilepsie réfractaire aux médicaments. L’électroencéphalographie intracrânienne est utilisée afin d’évaluer le recrutement du cortex moteur lors de la perception de sons d’actions. On y montre une modulation de l’activité du cortex moteur, visible dans deux périodes distinctes, qui se reflètent par une diminution de la puissance spectrale des fréquences beta et alpha. Ces résultats soutiennent l’hypothèse de l’existence d’un système de résonance motrice sensible aux représentations auditives d’actions chez l’enfant. L’article 3 constitue une recension des écrits portant sur les données comportementales et neurophysiologiques qui suggèrent la présence d’un système de compréhension d’action fonctionnel dès la naissance. On y propose un modèle théorique où les comportements d’imitation néonataux sont vus comme la résultante de mécanismes d’appariement moteurs non inhibés. Afin de mesurer adéquatement la présence de traits empathiques et autistique dans le but de les mettre en relation avec l’activité du système de résonance motrice, l’article 4 consiste en une validation de versions françaises des échelles Empathy Quotient (Baron-Cohen & Wheelwright, 2004) et Autism Spectrum Quotient (Baron-Cohen et al., 2001) qui seront utilisées dans l’article 5. Les versions traduites de ces échelles ont été administrées à 100 individus sains et 23 personnes avec un trouble du spectre autistique. Les résultats répliquent fidèlement ceux obtenus avec les questionnaires en version anglaise, ce qui suggère la validité des versions françaises. Dans l’article 5, on utilise la stimulation magnétique transcrânienne afin d’investiguer le décours temporel de l’activité du cortex moteur durant la perception d’action et le lien de cette activité avec la présence de traits autistiques et empathiques chez des individus normaux. On y montre que le cortex moteur est rapidement activé suivant la perception d’un mouvement moteur, et que cette activité est corrélée avec les mesures sociocognitives utilisées. Ces résultats suggèrent l’existence d’un système d’appariement moteur rapide dans le cerveau humain dont l’activité est associée aux aptitudes sociales. L’article 6 porte sur la spécificité des outils d’investigation neurophysiologique utilisés dans les études précédentes : la stimulation magnétique transcrânienne et l’électroencéphalographie quantitative. En utilisant ces deux techniques simultanément lors d’observation, d’imagination et d’exécution d’actions, on montre qu’elles évaluent possiblement des processus distincts au sein du système de résonance motrice. En résumé, cette thèse vise à documenter l’existence d’un système de résonance motrice chez l’enfant, d’établir le lien entre son fonctionnement et certaines aptitudes sociales et d’évaluer la validité et la spécificité des outils utilisés pour mesurer l’activité au sein de ce système. Bien que des recherches subséquentes s’avèrent nécessaires afin de compléter le travail entamé ici, les études présentées constituent une avancée significative dans la compréhension du développement et du fonctionnement du système de résonance motrice, et pourraient éventuellement contribuer à l’élaboration d’outils diagnostiques et/ou de thérapeutiques chez des populations où des anomalies de ce système ont été répertoriées.

Les habiletés spatio-cognitives des aveugles de naissance : résolution de labyrinthes tactiles

La navigation repose en majeure partie sur la vision puisque ce sens nous permet de rassembler des informations spatiales de façon simultanée et de mettre à jour notre position par rapport à notre environnement. Pour plusieurs aveugles qui se fient à l’audition, le toucher, la proprioception, l’odorat et l’écholocation pour naviguer, sortir à l’extérieur de chez soi peut représenter un défi considérable. Les recherches sur le circuit neuronal de la navigation chez cette population en particulier s’avèrent donc primordiales pour mieux adapter les ressources aux handicapés visuels et réussir à les sortir de leur isolement. Les aveugles de naissance constituent aussi une population d’intérêt pour l’étude de la neuroplasticité. Comme leur cerveau s’est construit en absence d’intrant visuel, la plupart des structures reliées au sens de la vue sont réduites en volume par rapport à ceux de sujets voyants. De plus, leur cortex occipital, une région normalement dédiée à la vision, possède une activité supramétabolique au repos, ce qui peut représenter un territoire vierge pouvant être recruté par les autres modalités pour exécuter diverses tâches sensorielles. Plusieurs chercheurs ont déjà démontré l’implication de cette région dans des tâches sensorielles comme la discrimination tactile et la localisation auditive. D’autres changements plastiques de nature intramodale ont aussi été observés dans le circuit neuronal de la navigation chez ces aveugles. Par exemple, la partie postérieure de l’hippocampe, impliquée dans l’utilisation de cartes mentales, est réduite en volume alors que la section antérieure est élargie chez ces sujets. Bien que ces changements plastiques anatomiques aient bel et bien été observés chez les aveugles de naissance, il reste toutefois à les relier avec leur aspect fonctionnel. Le but de la présente étude était d’investiguer les corrélats neuronaux de la navigation chez l’aveugle de naissance tout en les reliant avec leurs habiletés spatio-cognitives. La première étude comportementale a permis d’identifier chez les aveugles congénitaux une difficulté d’apprentissage de routes tactiles construites dans des labyrinthes de petite échelle. La seconde étude, employant la technique d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, a relié ces faiblesses au recrutement de régions cérébrales impliquées dans le traitement d’une perspective égocentrique, comme le lobule pariétal supérieur droit. Alors que des sujets voyants aux yeux bandés excellaient dans la tâche des labyrinthes, ces derniers recrutaient des structures impliquées dans un traitement allocentrique, comme l’hippocampe et le parahippocampe. Par ailleurs, la deuxième étude a confirmé le recrutement du cortex occipital dans une tâche de navigation chez les aveugles seulement. Ceci confirme l’implication de la plasticité intermodale dans des tâches cognitives de plus haut niveau, comme la navigation.