6.1.1 Participants
Pour cette première expérience, nous avons testé 26 sujets, âgés entre 18 et 35 ans. Les sujets ont été recrutés par des annonces affichées dans des universités. Les sujets ont été soumis à un un entretien médical afin de s’assurer qu’ils ne possédaient pas d’antécédents psychiatriques ou neurologiques susceptibles d’influencer leur participation à l’expérience, ni de problèmes de vision des couleurs ou d’audition. Les sujets ont tous été informés des conditions de participation aux expériences au moyen d’une notice écrite d’information légale, validée par le comité d’éthique de l’INSERM et ont signé en connaissance de cause, un consentement écrit avant leur inclusion dans le protocole. Les sujets ont été indemnisés pour leur participation (20 euros par session).
Parmi les 26 sujets, quatre n’ont pas été inclus dans les analyses pour cause de panne informatique sur une des sessions expérimentales. Nous avons donc 22 sujets (femmes 13, hommes 9) dans nos analyses.
6.1.2 Protocole
L’expérience se divise en deux sessions d’environ une heure, avec une condition expérimen- tale différente par session. Chaque session expérimentale se déroule dans une salle isolée,
1 1 2 1 2 2
...
t t+1 1 2 3 1 3 2 Nouvel episode TS1 : TS2 :Figure6.1 –Protocole expérimental. Le stimulus est présenté dans un carré central. Sur le schéma,
la flèche indique l’action sélectionnée par le sujet. Si celle-ci correspond au task-set actuellement valide (représenté ici au dessus comme TS1), avec probabilité 0,9, le sujet reçoit un feedback sonore positif, et le stimulus se place dans la case correspondante (2e figure en partant de la gauche). Sinon, avec probabilité 0,9, le sujet reçoit un feeback sonore négatif et le stimulus disparaît simplement (4e écran). Rien ne signale un changement d’épisode (écrans 5 à 8), le sujet doit interpréter ses erreurs et découvrir le nouveau task-set valide (TS2).
sur un ordinateur, avec un casque audio. Les deux sessions sont séparées au minimum de 24h, au maximum d’une semaine.
A chaque essai, un stimulus (chiffre arabe blanc) est présenté au sujet à l’intérieur d’un cadre carré de couleur blanche situé au centre d’un écran noir. Il y a trois stimuli par session, pris dans l’ensemble {1, 3, 5} pour l’une des sessions, {2, 4, 6} pour l’autre session, afin d’éviter une interférence entre les deux sessions. Les sujets répondent à ces stimuli en actionnant l’une des quatre touches [d, f, j, k] d’un clavier azerty, selon la règle d’actions suivante (favorisant une position naturelle fixe des mains) :
– d : majeur gauche – f : index gauche – j : index droit – k : majeur droit
Ces quatre touches sont représentées à l’écran par quatre carrés disposés comme les touches, sous le domaine de présentation du stimulus. Après la sélection d’une action, le sujet re- çoit un retour indiquant s’il a gagné ou perdu pour cet essai sous trois formes simultané- ment :
– Visuel : dans le cas gagné, le stimulus disparait du carré central et vient se placer dans la case correspondant à la touche sur laquelle le sujet a appuyé. Dans le cas perdu, le stimulus disparait simplement. Ce feedback visuel a pour but d’aider le sujet à se souvenir de l’association entre le stimulus et l’action.
– Visuel : sous les quatre cases représentant les actions, une jauge indique l’accumulation du gain. Elle avance dans le cas gagné, recule dans le cas perdu. Lorsqu’elle atteint le maximum, elle revient à zéro. En pratique, cela arrive plusieurs fois par session. Ce feedback a pour but de motiver le sujet.
– Auditif : dans le cas gagné, le sujet entend un son montant rapide, dans le cas perdu, un son descendant.
Chaque essai dure 2 secondes. Le stimulus est présenté pendant 1,5 seconde, pendant la- quelle le sujet doit répondre. Le retour s’effectue 100ms après l’action effectuée par le sujet. Si le sujet ne répond pas à temps, aucun retour n’est fourni.
Chaque session se divise en 25 épisodes comprenant 36 à 54 essais, pour un total de 1134 essais par session. Pendant chaque épisode, un task-set précis est valide. Le retour corres- pondant à gagné ou perdu est donné en fonction de l’action prédite par ce task-set, avec un bruit de 0,1 : dans 10% des cas, le retour opposé à celui qui devrait être fourni est donné au sujet. Aucun signal n’indique au sujet les changements d’épisode.
Les sujets ont pour instruction de tenter de gagner le plus souvent possible, sans manquer d’essais1. Ils ont à leur disposition 6 pauses par session, qu’ils peuvent prendre quand ils le souhaitent.
Les deux sessions, testant deux conditions expérimentales distinctes, diffèrent par l’agence- ment des task-sets dans les épisodes.
1. Instruction exacte : « Vous devez essayer de répondre le mieux et le plus vite possible. Votre indemnité dépendra de votre performance globale. »
Condition principale Dans cette condition, trois task-sets seulement sont utilisés pen- dant toute l’expérience. Ces task-sets, décrits dans le tableau ci-dessous sont totalement incongruents :
Actions S1 S2 S3 T S1 a1 a2 a3 T S2 a2 a3 a4 T S3 a3 a4 a1
Les task-sets T S2 et T S3 sont chacun valides dans 8 épisodes, le task-set T S1 dans le premier épisode puis dans 8 autres épisodes.
Cette condition permet de tester la réutilisation de task-sets par les sujets.
Condition contrôle Dans cette condition, dans chaque épisode, un task-set différent est valide. Afin de pouvoir comparer la condition contrôle à la condition principale, nous fixons les contraintes suivantes pour les 24 premiers task-sets :
– deux stimuli ne sont associés à la même action dans aucun task-set.
– les task-sets de deux épisodes successifs sont incongruents (les associations stimulus- action changent pour tous les stimuli).
Ces contraintes limitent à 24 le nombre de task-sets possible, impliquant qu’un des task-set est répété une fois. Nous éloignons au maximum dans le temps les deux épisodes associés au même task-set.
Dans cette condition, les sujets ne peuvent utiliser une information passée pour découvrir le nouveau task-set correct. Ils doivent donc strictement s’adapter en apprenant un nouveau task-set, alors que la condition principale leur donne l’opportunité de réutiliser un task-set qui semble adapté plutôt que de l’apprendre à nouveau.
Avant la première session, les sujets lisent les instructions expliquant la tâche et l’expéri- mentateur s’assure qu’ils ont compris ces instructions. Pour ce faire, les sujets sont soumis à deux épisodes construits selon le même principe que la tâche, mais limités à deux stimuli (ronds de couleur) et deux actions. Cela leur permet d’être informés du principe d’incerti- tude dans les récompenses et de la possibilité de changement de la règle à appliquer, ainsi
que de se familiariser avec le retour fourni par l’ordinateur. Les sujets ne sont pas au courant des deux conditions expérimentales.
Afin de motiver les sujets à apprendre du mieux qu’ils peuvent, ils sont avertis qu’ils peuvent à chaque session doubler le montant de leur indemnisation en fonction de leur performance pendant l’expérience.
Après chaque session, le sujet est soumis à un post-test passif. Pendant ce post-test, 6 task- sets sont présentés à l’écran au sujet, qui est invité à répondre sur une échelle de 0 à 4 à la question de savoir s’il pense avoir utilisé ce task-set avec succès pendant l’expérience. La note 4 indique qu’il est sûr de l’avoir utilisé, 3 qu’il pense l’avoir utilisé, 0 qu’il est sûr de ne pas l’avoir utilisé, 1 qu’il pense ne pas l’avoir utilisé et 2 qu’il ne sait pas. Pour l’expérience principale, 3 des 6 task-sets sont les task-sets valides pendant l’expérience. Pour l’expérience contrôle, les 6 task-sets sont valides pendant l’expérience. Un débriefing informel est également effectué.
L’ordre de passage des deux conditions entre les deux sessions est contrebalancé entre les sujets, ainsi que l’association entre un des deux jeux de stimuli et les sessions. Le débriefing est contrebalancé entre les sujets de telle sorte que, pour la condition principale, les 3 TS non valides d’un sujet correspondent au trois TS valides d’un autre sujet, et inversement. De même, pour la condition contrôle, les 6 TS d’un sujet correspondent aux 6 TS présentés à un autre sujet dans le débriefing de sa condition principale.
Les associations entre les stimuli d’une session et {S1, S2, S3} ainsi que celles entre les {a1, a2, a3, a4} et les quatre touches sont tirées au hasard de manière à générer, dans la condition principale, à partir des trois task-sets présentés plus haut, tous les triplés de task-sets possibles respectant les conditions d’incongruence. Ainsi, les chances que les trois task-sets se déduisent l’un de l’autre par simple permutation circulaire sont faibles, et l’ordre des stimuli de gauche à droite sur l’écran n’est pas nécessairement monotone, ni identique d’un task-set à l’autre, limitant les risques de généralisation d’un task-set à l’autre. Le bruit dans le renforcement fourni est pseudo-randomisé de manière à s’assurer que la répartition n’est pas déséquilibrée en faveur du début ou de la fin de la session.
L’expérience est présentée sur un ordinateur Mac, avec l’outil Psychtoolbox (http ://psych- toolbox.org) de Matlab (http ://www.mathworks.fr).
Les résultats de l’expérience sont analysés sur Matlab et SPSS (http ://www.spss.com/fr/). Les modèles sont testés sur le même protocole que les sujets, afin de pouvoir comparer les performances des sujets aux prédictions effectuées par les modèles.