: - L'amnésie de l'attribut : un effet dû à l'absence d'attention endogène

Population

Nous avons eu 80 participants, âgés de 17 à 32 ans (m=20.76, SD=2.62), dont 46 femmes et 34 hommes. Tous étaient étudiants au cours de psychologie cognitive de l’Université de Genève.

La procédure de l’expérience a été approuvé par la commission éthique de la Faculté de Psychologie et des Sciences de l’Education de l’Université de Genève et tous les participants ont donné leur accord à la participation et à l’utilisation de leurs données à des fins scientifiques en signant un formulaire de consentement (voir annexe). La participation à cette expérience, combinée à une autre expérience de notre laboratoire dispensée à la suite de celle-ci, leurs octroyaient un crédit supplémentaire d’expérience pour la validation du cours. Les critères pour la participation étaient de ne pas avoir eu d’épilepsie et de ne pas être daltonien. Les participants qui ne réalisaient pas correctement l’étape de calibration ou qui ne parvenaient pas à maintenir leurs regards fixés au milieu de l’écran pour une majorité des essais étaient immédiatement exclus des données.

Matériel et stimuli

L’expérience était programmée sur Matlab (The MathWorks Inc, Natick, MA, USA), en utilisant les extensions Psychophysics Toolbox et Eyelink Toolbox (Cornelissen, Peters &

Palmer, 2002 ; Kleiner, Brainard & Pelli, 2007). Les stimuli ont été projetés sur un écran VIEWPixx (VPixx Technologies Inc. Saint-Bruno, QC, CA), d’une résolution de 1920 x 1200 pixels, mis sur un taux de rafraichissement de 100 Hz. L’expérience s’est déroulée dans une pièce légèrement éclairée. Le participant plaçait sa tête sur une mentonnière, de sorte à ce que ses yeux se situent idéalement face au milieu de l’écran. La distance sujet-écran était d’environ 56 cm. Les mouvements oculaires étaient enregistrés à l’aide d’un eye-tracker Eyelink1000 (SR Research Ltd., Ottawa, ON, CA) d’une fréquence d’échantillonnage de 1000 Hz. Celui-ci était calibré au début de chaque expérience en présentant 5 points dans différents emplacements de l’écran.

Le fond de l’écran était d’une teinte grise, RGB [91, 91, 91] ~27 cd/m². La croix de fixation était composée d’une ligne verticale et d’une ligne horizontale d’une épaisseur de 1 pixel et d’une longueur de 0.3 degrés d’angle visuel (dav) chacune, présentée dans un gris légèrement plus foncé que le fond d’écran RGB [75, 75, 75] ~17 cd/m². Ce même gris était utilisé pour la présentation des instructions et des feedbacks d’erreur. Le stimulus de chaque essai était une

24 forme colorée, choisie aléatoirement dans un registre de quatre formes et quatre couleurs. Les formes utilisées étaient un carré, un losange, un rond et une croix (deux lignes obliques de 0.1 dav d’épaisseur). Leur taille était de 0.6 dav (soit la longueur des côtés du carré/ du losange, le diamètre du cercle, la longueur des barres formant la croix). Les couleurs étaient le rouge, RGB [132, 0, 0] ~17 cd/m², le vert : RGB [0, 156, 0] ~56 cd/m², le bleu : RGB [0, 0, 150] ~9 cd/m² et le jaune : RGB [149, 149, 0] ~73 cd/m². Les stimuli étaient présentés soit au centre de l’écran, soit de manière para-fovéale, à une excentricité de 4.5 degrés d’angle visuel (dav), sur l’un des quatre angles d’un carré imaginaire.

Procédure

Figure 2 : Procédure de la première expérience. 1) essais pré-surprise. 2) essais surprise et contrôles. a) Condition « présentation fovéale, attribut pertinent couleur ». b) Condition « présentation para-fovéale, attribut pertinent couleur ». Les participants commençaient par 11 essais pré-surprise (sauf si erreur oculaire au 11ème essai, alors un essai pré-surprise est rajouté). Au 12ème essai, ils réalisaient un « essai surprise », puis terminaient par 4 essais post-surprise (identiques à l’essai surprise).

25 La procédure dans chaque essai est illustrée dans la figure 2. Pendant la phase pré-surprise, chaque essai commençait par une croix de fixation centrale. Ensuite, celle-ci disparaissait pour laisser place à un stimulus, soit au centre (figure 2a), soit en position para-fovéale (figure 2b).

Puis, un écran vide apparaissait à la suite du stimulus. Ces trois premiers écrans étaient présentés pour une durée de 500ms chacun. Finalement, un écran de réponse était présenté listant les quatre différentes couleurs ou les quatre différentes formes, selon la condition expérimentale. Au début de l’expérience, les participants ont reçu l’instruction suivante :

« Regardez attentivement la croix de fixation. Ensuite celle-ci disparaitra pour laisser place à un stimulus (dans la condition « présentation para-fovéale », on rajoutait : « …en périphérie du champ visuel, prenez garde à laisser votre regard au centre de l’écran sans vous laisser attirer par le stimulus »). Vous allez devoir identifier la couleur (ou « la forme » selon la condition expérimentale) du stimulus qui apparaitra à l’écran. Répondez à l’aide des numéros 1, 2, 3 ou 4, en prenant garde, car ceux-ci ne correspondent pas toujours à la même couleur (ou la même forme selon la condition ; dans la figure 2, l’exemple est donné avec la couleur en attribut pertinent. On voit que les numéros de réponses varient pour chaque essai). Vous appuierez ensuite sur ENTER pour passer à l’essai suivant. Vous pouvez déjà positionner votre main droite sur les numéros 1, 2, 3 et 4 et votre main gauche sur la touche ENTER ».

Lors de l’apparition du stimulus, l’eye-tracker contrôlait qu’il n’y ait pas de mouvements oculaires ou de clignement. Si l’une de ces deux erreurs apparaissait, un message était présenté lors de l’écran vide, après la présentation du stimulus, comportant respectivement le feedback

« fixation » et/ou « clignement ». Lors des premiers essais, à chaque erreur, l’expérimentateur rappelait au sujet qu’il devait impérativement regarder le centre de l’écran sans cligner des yeux durant la présentation du stimulus. Une erreur de fixation apparaissait dès un écart de 1.5 dav du regard par rapport au centre de l’écran (horizontalement et verticalement ; évalué toutes les 10ms).

L’expérience commençait par un bloc d’entrainement comportant 17 essais suivant cette procédure. Puis le bloc expérimental était lancé. Ce bloc expérimental comportait d’abord 11 essais pré-surprise comme décrit dans la figure 2.1. Le 12^ème essai était « l’essai surprise » (excepté si une erreur oculaire intervenait à cet essai ; dans ce cas, l’essai surprise était repoussé à l’essai suivant). L’essai surprise (voir figure 2.2) était identique aux autres essais, excepté pour l’écran de réponse où la question demandée concernait l’attribut non pertinent pour le sujet, selon la condition expérimentale : Si le sujet avait été instruit de rapporter la couleur au début de l’expérience, on lui demandait alors « quelle était la dernière forme présentée ». Si le

26 sujet avait été instruit de rapporter la forme au début de l’expérience, on lui demandait alors de rapporter « quelle était la dernière couleur présentée ». L’expérimentateur lisait cette instruction surprise dès l’apparition de celle-ci afin de s’assurer que le participant notait bien un changement de question. L’écran de réponse habituel (portant sur l’attribut pertinent) apparaissait immédiatement à la suite. Finalement, l’essai surprise était suivi de quatre essais contrôles, demandant au participant de rapporter les deux attributs du stimulus, comme dans l’essai surprise.

Plan expérimental : variables dépendantes et indépendantes

La variable dépendante était la réponse correcte ou incorrecte à la question surprise.

Les variables indépendantes de l’expérience étaient le type de présentation ainsi que le type d’attribut pertinent. Chaque participant était assigné à l’une des quatre conditions expérimentales suivantes :

➢ présentation centrale, attribut pertinent couleur (voir figure 2.1),

➢ présentation centrale, attribut pertinent forme présentation ,

➢ para-fovéale, attribut pertinent couleur (voir figure 2.2),

➢ présentation para-fovéale, attribut pertinent forme.

L’expérience suivait donc un plan factoriel de 2x2, avec l’attribut pertinent ainsi que le style de présentation comme facteur(s) inter-sujet.

Analyses

Sauf exceptions mentionnées, les données étaient évaluées à l’aide des tests du Khi-carré sur la réponse dichotomique (correct ou incorrect).

Résultats expérience 1

Résultats principaux

Les résultats principaux de cette expérience sont basés sur une seule réponse par participant, lors de la question surprise ou lors du premier essai contrôle. Ils sont analysés par un test du khi carré.

Afin de comparer les résultats des réponses surprises de manière identique à Chen et Wyble (2015), nous avons comparé l’essai surprise au premier essai post-surprise. La condition

« présentation para-fovéale, attribut pertinent couleur » a montré une différence significative, χ2(1)=11.39, p<.001). Ainsi, dans cette condition le nombre de réponses reliées à la forme dans l’essai surprise (n=8/20 ; figure 3, droite, en bleu) était plus faible que dans le premier essai contrôle (n=19/20 ; pas illustré dans la figure). Conformément à nos attentes, nous avons pu répliquer l’effet d’amnésie de l’attribut lors de la présentation d’un objet unique en présentation para-fovéale. Contrairement à nos attentes, l’effet d’amnésie de l’attribut n’a pas été constaté dans les deux modalités d’attributs. En effet, la couleur n’a pas montré de différence entre l’essai surprise (n=19/20 ; figure 3, gauche, en bleu), par rapport au premier essai contrôle (20/20 ; χ2(1)=0.00, p=1.00).

Dans les deux conditions de présentation fovéale, la performance lors du premier essai post-surprise a été soit à 95% (19/20), soit à 100% (20/20) correcte. Il n’y a pas eu de différence significative entre l’essai surprise et le premier essai contrôle (attribut surprise couleur : χ2(1)=0.00, p=1.00 ; attribut surprise forme : χ2(1)<0.28, p>.600). L’effet d’amnésie n’a donc pas été observé dans les conditions de présentation fovéale conformément à nos attentes. L’effet d’amnésie de l’attribut semble donc apparaitre uniquement lors d’une présentation para-fovéale et non pas lors d’une présentation centrale.

En comparant uniquement les performances lors de l’essai surprise, comme représenté dans la figure 3 (gauche), pour les participants dont l’attribut pertinent a été la forme, le nombre de réponses correctes à l’attribut surprise de couleur suite à une présentation para-fovéale (n=19/20; 95%) n’a pas été significativement différent du nombre de réponses correctes suite à une présentation fovéale (n=20/20; 100%), χ²(1)=0.00, p=1.00). Pour les participants dont l’attribut pertinent a été la couleur, le nombre de réponses correctes à l’attribut surprise de forme (figure 3, droite) suite à une présentation para-fovéale (n=8/20; 40%) a été significativement

28 inférieur à ceux ayant répondu suite à une présentation fovéale (n=17/20; 85%), χ²(1)=6.23, p=.009).

Figure 3 : Nombres de réponses correctes lors de la question surprise, selon l’attribut demandé (attribut surprise) et le type de présentation (n=80).

* : p<.05 // ** : p<.005

En résumé, ces résultats ont montré, premièrement, que l’amnésie de l’attribut peut être observée suite à la présentation d’un unique objet ; deuxièmement, que la performance lors d’un essai surprise est modulée par l’emplacement de la cible dans le champ visuel. Plus précisément, l’amnésie de l’attribut a été observée suite à une présentation para-fovéale, mais non lors d’une présentation fovéale. Ces deux résultats sont donc conformes à nos hypothèses. Cependant, l’amnésie de l’attribut n’a pas été observée lors d’une présentation para-fovéale de l’attribut

« surprise » couleur. Contrairement à nos hypothèses, l’amnésie de l’attribut n’a pas été modulée par le type de présentation pour un attribut « surprise » de couleur.

Essais contrôle

Dans la totalité des essais contrôles (« post-surprise »), conformément à nos attentes, il a été observé un taux de réponses correctes de 98.75% (4 erreurs sur 320 essais). Cela montre que la réponse à l’attribut « surprise » est très facile à indiquer lorsque l’on y est préparé.

Résultats complémentaires

Attribut pertinent

Pour rappel, des réponses sur l’attribut pertinent ont été récoltées lors de 11 essais « pré-surprise », lors de l’essai « pré-surprise », et lors de quatre essais contrôles (« post-pré-surprise »).

Pour les essais « pré-surprise », le pourcentage de réponses correctes minimum par participant, concernant l’attribut pertinent, a été de 72.73% (4 erreurs sur 11, observé sur un seul participant). Trois participants ont donné 81.82% de réponses correctes (2 erreurs sur 11 essais).

Quatre participants ont donné 90.91% de réponses correctes (1 erreur sur 11 essais). Le reste de l’échantillon a répondu de manière entièrement correcte, ce qui a amené à un pourcentage de réponses correctes total de 98.43% pour les 80 sujets. Ce pourcentage a diminué à 90 % lors de l’essai « surprise » (8 erreurs sur 80 essais). Dans les essais contrôle, un seul participant a donné 50% de réponses correctes (2 erreurs sur 4 essais) sur l’attribut pertinent, trois ont donné 75% de réponses correctes (1 erreur sur 4 essais), le reste de l’échantillon a répondu de manière entièrement correcte, ce qui a amené à un pourcentage de réponses correctes total de 98.44 % pour les 80 sujets.

Pour résumer, la performance pour l’attribut pertinent a toujours été proche de 100%. Cela montre que la tâche d’instruction (rapporter un certain attribut) est restée facile tout au long de l’expérience.

Erreurs de fixations

Les participants qui ne sont pas arrivés à effectuer la phase de calibration ou qui ont montré de la difficulté à fixer le centre de l’écran pendant la phase d’entrainement, n’ont pas participé à la phase expérimentale et ont été immédiatement remplacés pendant la phase de récolte des données. Ainsi, dans la phase expérimentale, le pourcentage d’erreur de fixation moyen sur la totalité des participants a été faible (9.73% d’erreur). Néanmoins, deux participants ont commis un taux d’erreur extrême pendant cette phase. Un participant a effectué 64.7% d’erreurs de fixations et un autre 50% d’erreurs. Ces participants n’ont pas été exclus de notre échantillon final pour des raisons de comparabilité des données (nombre d’observations égal à travers les conditions lors de l’essai « surprise »). De plus, les résultats seraient restés inchangés si ces participants avaient dû être exclus des données. Les pourcentages d’erreurs globalement faibles observés, indiquent donc que les participants ont tous correctement effectué la tâche de fixation.

Discussion

Dans l’expérience 1, nous avons étudié si la présentation d’un unique objet pouvait provoquer un effet d’amnésie de l’attribut. De plus nous avons étudié si cet effet pouvait dépendre d’une différence entre le traitement para-fovéal et central de notre champ visuel. Nous avons également testé si cet effet pouvait intervenir tant avec le rappel d’une forme qu’avec le rappel d’une couleur. Les résultats de notre première expérience vont en majorité dans le sens de nos hypothèses de recherche.

Nous avons pu répliquer l’effet d’amnésie de l’attribut en présentant un unique stimulus à nos participants, au moins pour l’attribut « surprise » de la forme. Cet effet est intervenu uniquement pour l’attribut « surprise », et non pas pour l’attribut pertinent lors de l’essai

« surprise ». Cela montre qu’il n’y a pas eu d’effacement total de la mémoire de travail visuelle dû à la question « surprise ». L’effet de l’amnésie de l’attribut observé dans l’expérience de Chen et Wyble (2015), ne dépend donc pas de la présence de distracteurs. Ainsi, l’interprétation de Eitam, Shoval et Yeshurun (2015) selon laquelle l’amnésie de l’attribut dépendrait de la charge cognitive nous semble peu probable.

L’amnésie de l’attribut n’a été observée qu’uniquement dans la condition para-fovéale. Cela suggère que l’effet d’amnésie de l’attribut pourrait provenir d’une différence de traitement entre l’espace fovéal et l’espace para-fovéal. A ce stade, le mécanisme explicatif de ces résultats reste incertain. Pour pouvoir affirmer que l’observation d’amnésie de l’attribut soit due à une différence de traitement dans la zone para-fovéale par rapport à la zone fovéale, nous devons exclure la possibilité que celle-ci soit provoquée par une différence de charge cognitive entre les deux tâches. En effet, il reste possible que la charge cognitive reste plus élevée dans la condition de présentation para-fovéale par rapport à la condition de présentation centrale. Dans la condition para-fovéale les participants devaient se forcer à ne pas effectuer de mouvement oculaire vers la cible. Dans la condition de présentation centrale, les participants pouvaient laisser leur regard au centre de l’écran sans effort supplémentaire à l’apparition du stimulus.

Cette première expérience n’apporte pas encore de preuve concernant le mécanisme sous-jacent à l’effet d’amnésie de l’attribut. Cependant, les expériences 2 et 3 vont montrer qu’il est peu probable que cela modifie la charge cognitive.

Contrairement à nos prédictions, l’effet d’amnésie de l’attribut n’a pas été observé avec l’attribut « surprise » couleur (dans la condition « attribut pertinent forme »). Nous nous attendions à observer cet effet lors d’une présentation para-fovéale pour les deux attributs. Cet

31 effet est surprenant compte tenu du fait que Chen et Wyble (2015, 2016) et, dans leur première expérience, Eitam, Shoval et Yeshurun (2015), avaient observés un effet d’amnésie de l’attribut avec la couleur. Cependant, compte tenu du fait que notre expérience présentait un unique objet, il nous semble clair que la couleur était extrêmement saillante dans notre expérience. De plus, forme et couleur ne sont pas au même niveau dans la hiérarchisation des attributs au niveau cortical. Ainsi, selon le modèle de Marr (1982), la couleur fait partie des caractéristiques les plus basiques de la vision avec la luminance. Ainsi, nous suggérons que compte tenu de la présentation d’un unique stimulus dans notre expérience, nous n’avons pas observé d’effet d’amnésie de l’attribut sur les réponses à la couleur suite à un effet plafond de cet attribut.

Notre échantillon était équilibré entre homme et femme et l’âge de nos participants semble représentatif pour pouvoir généraliser nos résultats à une population générale d’âge moyen.

Ainsi, cette première expérience montre que la rétention des attributs d’un objet de manière intégrée peut ne pas s’effectuer malgré la présence d’un unique objet dans le champ visuel. De plus, cette expérience montre que l’enregistrement d’un objet de manière intégrée ne s’effectue pas automatiquement lorsque celui-ci se trouve dans le champ para-fovéal de notre vision. Cela peut être dû à l’emplacement même de la présentation ou à l’augmentation de la charge cognitive dû à l’effort de garder son regard fixé au centre du champ visuel malgré l’apparition d’un stimulus saillant en zone para-fovéale. Cependant cet effet pourrait être spécifique à l’intégration de l’attribut forme. Cet effet peut être dû soit au fonctionnement même de la mémoire de travail visuelle indépendamment de l’attention visuelle, soit à un traitement de l’objet sans attention, soit au fonctionnement du traitement attentionnel pendant l’encodage, le stockage ou la récupération.

Expérience 2

Compte tenu des résultats de l’expérience 1, nous avons réalisé deux autres expériences afin de tester si la différence qui a été observée entre la condition de présentation centrale et para-fovéale est due à un mécanisme attentionnel différent concernant l’intégration des attributs.

Nous avons sélectionné uniquement la condition qui provoquait l’amnésie de l’attribut pour la suite de nos expériences. Ainsi, les deux prochaines expériences présentent uniquement la condition de l’expérience 1, « présentation para-fovéale, attribut pertinent couleur ». Dans les expériences 2 et 3 nous avons utilisé une adaptation du paradigme de Posner (Posner et Cohen, 1984), afin d’examiner si un déplacement attentionnel sur l’objet pouvait diminuer l’effet d’amnésie de l’attribut. Pour ce faire nous avons examiné la différence entre l’effet d’un indice attentionnel valide et invalide, respectivement à notre description des paradigmes de Posner dans notre introduction.

Dans l’expérience 1, nous avons étudié si la présentation d’un objet de manière para-fovéale pouvait provoquer un effet d’amnésie de l’attribut. Dans l’expérience 2, nous allons tester si l’attention exogène peut moduler l’effet d’amnésie de l’attribut. Dans notre introduction, nous avons présenté une littérature montrant une forte implication de l’attention dans l’intégration des attributs d’un objet et dans la rétention de cette représentation en mémoire. Il est donc probable que le fait d’attirer le focus attentionnel vers un objet à l’aide d’un indice exogène, permette une meilleure rétention des divers attributs d’un objet comme une représentation intégrée. Ainsi, dans l’expérience 2, nous nous attendons à observer une réduction de l’effet d’amnésie de l’attribut lors de la présentation d’un indice exogène non-informatif valide. Nous nous attendons également à observer une différence entre les deux conditions expérimentales (valide et invalide). En outre, la différence entre la condition « présentation para-fovéale, attribut pertinent couleur » de l’expérience 1, devrait différer de la condition valide de l’expérience 2. En effet, une différence significative entre ces conditions signifierait que l’attention exogène permettrait l’enregistrement automatique d’une intégration entre deux attributs d’un objet.

Méthode expérience 2

Population

40 nouveaux sujets, soit 22 femmes et 18 hommes, âgés de 18 à 42 ans (m=24.2 ; SD=6.8), dont une partie étaient recrutés de manière identique à l’expérience 1. Une autre partie des sujets était rémunérée d’une valeur de 20.- pour la présente expérience couplée à une autre qui la suivait (pour une durée de passation totale d’une heure). La majorité des participants rémunérés provenaient du même bassin de recrutement (anciens étudiants du cours psychologie cognitive), 9 ont été recruté par Facebook via un groupe d’annonce pour des petits boulots. Les critères d’inclusions étaient identiques à l’expérience 1, en ajoutant l’exclusions des personnes ayant déjà participé à l’expérience 1.

Matériel

Le matériel utilisé était identique à l’expérience 1, excepté pour l’écran qui a été mis à jour pour une version plus récente. Il s’agit d’un VIEWPixx / 3D (VPixx Technologies Inc. Saint-Bruno, QC, CA), d’une résolution de 1920 x 1080, mis sur un taux de rafraichissement de 120 Hz.

Dans le document L'amnésie de l'attribut : un effet dû à l'absence d'attention endogène (Page 24-77)