perception s du temps

PERCEPTIONS DU TEMPS

Virginie van Wassenhove

Exec Dir NeuroSpin MEGCEA.I2BM.DSV.NeuroSpinCognitive Neuroimaging Unit INSERM U992

Institut Pasteur2012.12.12

échelles de temps

mental time travel

spécifique aux humains? (Corballis, Lestienne..)

[…]

circadien

Durée […]

intervalle

Orientation au temps

Expectation temporelle

Durée […]

milliseconde

Orientation au temps

Expectations Temporelles

Durée

Rythme

Taux

Simultanéité

Ordre Temporel

Fusion

[…]

Le temps : physique, neural, perceptuel

représentation non-isomorphique du temps

Efron (1970) : the duration of the represented vs. the representation of duration

La durée de ce qui est representé vs. la representation de la durée

Kinsbourne & Dennett (1992) :

the neural representation of temporal content is not identical to the content of the representation […]

La représentation neurale du contenu temporel n’est pas identique au contenu de la représentation

percevoir rouge ne résulte pas du devenu rouge des neurones de l’aire visuelleV4 …

pourquoi le temps perçu serait-il le résultat du temps neurophysiologique?

le temps subjectif n’est sans doute pas linéairement relié au temps physique

l’information temporelle n’est pas nécessairement traduite en perception temporelle

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Le temps : physique, neural, perceptuel

vues actuelles

(i) anti-représentationaliste temps neural = temps subjectif / perçu

(ii) représentation par latence plusieurs temps zero coexistent

(iii) conundrum (i?) le temps est representé temporellement

(iv) le temps comme magnitude attention

discussed in Special Issue of Phil Trans Roy Soc London Bvan Wassenhove (2009)

state-dependent network

Le temps : physique, neural, perceptuel

vues actuelles

(i) anti-représentationaliste temps neural = temps subjectif / perçu

(ii) représentation par latence plusieurs temps zero coexistent

(iii) conundrum (i?) le temps est representé temporellement

(iv) le temps comme magnitude attention

discussed in Special Issue of Phil Trans Roy Soc London Bvan Wassenhove (2009)

mouvement ON couleur ON

50-120 ms!

Human auditoryA1 11-14 ms 14-24 ms

tactileslightly faster thanauditory inputs

visualV1 42-51 msV2 49-64 ms

dSTSvisual inputs 48-56 ms

time

time

visualV1 20-30 msV2 80 msV4 100 ms

tactileslightly faster thanauditory 7-8 ms

dSTSvisual inputs 30-35 ms

Macaque

van Wassenhove & Schroeder (2011) The role of auditory cortex in multisensory perception in Springer Handbook of Auditory Research.

spatiotemporally alignedauditorytactilevisual

latences et microconsciences

Musacchia & Schroeder, Hear. Res. (2009)

oscillations

adapted from Charlie Schroeder

Le temps : physique, neural, perceptuel

vues actuelles

(i) anti-représentationaliste temps neural = temps subjectif / perçu

(ii) représentation par latence plusieurs temps zero coexistent

(iii) conundrum (i?) le temps est representé temporellement

(iv) le temps comme magnitude attention

discussed in Special Issue of Phil Trans Roy Soc London Bvan Wassenhove (2009)

Le temps : physique, neural, perceptuel

vues actuelles

(i) anti-représentationaliste temps neural = temps subjectif / perçu

(ii) représentation par latence plusieurs temps zero coexistent

(iii) conundrum (i?) le temps est representé temporellement

(iv) le temps comme magnitude attention

discussed in Special Issue of Phil Trans Roy Soc London Bvan Wassenhove (2009)

magnitudes

temps: processus vs. percept

temps de rafraîchissement cérébral

BISTABILITY temps implicite

ROTATION MENTALE / CHRONOMETRIE temps implicite

Shepard & Metzler (1971) Science

dynamique des opérations mentales

PERCEPT temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

DUREE temps explicite

Combien de temps s’est-il écoulé depuis le début de la présentation?...

Pour une même durée objective/physique, les estimations prospectives sont plus longues que les estimations rétrospectives

On se souvient d’une durée longue (courte) dans l’instant présent comme courte (longue).

expérience présente

time drags vs. time flies

temps prospectif / retrospectif

souvenir du passé

durée perçue

HORLOGE (PACEMAKER- ACCUMULATOR)

If switch is open -> accumulation of time units OFFIf switch is closed -> accumulation of time units ON

pacemakerpacemaker

switchswitch

accumulatoraccumulator

working memoryworking memory

reference memoryreference memory

gategate attentionattentionX

arousalarousalX

ACh

dopa

Striatal Beat Frequency Model

Oscillatory cortical neurons project onto striatal medium spiny neurons which continuously compare the current pattern of activation of cortical cells with the pattern detected at the time of the reward (coincidence detection).

Dopaminergic projections from the substantia nigra pars compacta (SNc) and ventral tegmental area (VTA) are prominently active at trial onset, possibly implementing a ‘start-gun’ that synchronizes the cortical oscillators throughout the interval, possibly modulating corticostriatal transmission; and at the expected time of reward, possibly coding for an error in reward prediction

Five striatal neurons detecting the coincidence of the five cortical oscillators at the criterion duration. The histogram of activation of a simulated striatal population matches the pattern of activation recorded in the striatum, which peaks at the criterion duration.

supra-second timing

DA agonist: speed up

DA antagonist: slow down

Contingent Negative Variation (CNV)

If switch is open -> accumulation of time units OFFIf switch is closed -> accumulation of time units ON

CNV & PRODUCTION TEMPORELLE

CNV & PRODUCTION TEMPORELLE contreverse

horloge(s) distribuée(s) ou centralisée(s)?

aires sensorielles également sensibles à la durée de stimuli

Expectation temporelle

The expected offset of a sensory stimulus is marked by a sharp decrease of alpha activity over sensory (visual) cortices

adaptation locale bas niveau

temporal subjective expansion or time dilation

question

automaticité de l’encodage mais…

subjective time

explicit/conscious(duration estimation)

objective time

brain time

(1) e

nco

din

g(2

) re-e

nco

din

g

now

implicit(motor timing)

(1) automatic encoding in state-dependent network? local phase

(population code)?

presupposes that any neural population can encode in parallel

features and time(code multiplexing)

(2) attention-based re-encodingabstraction in the magnitude

system?

van Wassenhove (2009) Phil Trans Roy Soc London B

…nécessité de déterminer l’aspect conscient du temps…

MERCI!

Starting Grant2011-2016

JCJC2011-2015

Predictive Neurosens2009-2013