Les mesures comportementales de la récupération : le rappel et la reconnaissance

Typiquement, le rappel libre, le rappel indicé et la reconnaissance sont des tâches utilisées depuis le début dans l’étude de la mémoire. Ce sont ces tâches qui nous permettent d’observer le comportement du sujet lorsqu’il essaye de se souvenir d’événements passés, et même lorsqu’il réussit à s’en souvenir, compte tenu du fait que la mémoire en soi est un phénomène insaisissable, impalpable. Les comportements liés aux tâches de rappel et de reconnaissances nous donnent un aperçu sur le fonctionnement de la mémoire, mais ce sont des « produit dérivés » de ce fonctionnement. A son tour, le fonctionnement de la mémoire épisodique n’est lui-même qu’un produit dérivé du fonctionnement du cerveau (Richardson-Klavehn, 2010).

1.1. Le rappel libre

Dans une tâche de rappel libre, comme son nom l’indique, l’expérimentateur ou le clinicien demande au participant ou au patient de rappeler les items étudiées, qui peuvent être des images, des mots, des paires de mots, ou bien des figures géométriques, sans tenir compte de l’ordre. Ainsi, contrairement au rappel sériel, le rappel libre ne tient pas compte de l’ordre dans lequel les items ont été présentés durant la phase d’étude ce qui donne sa caractéristique « libre » au rappel (Metcalfe & Murdock, 1981). Nous avons mentionné le fait que le rappel libre sert à mettre en évidence l’effet d’apprentissage, par exemple en utilisant le paradigme de rappel libre multi-essais. Il s’agit là d’une forme particulière de rappel libre, appelé rappel libre immédiat, en raison de la nécessité de récupérer les items immédiatement après les avoir étudiés. Cependant, le rappel libre peut également être administré de manière différée, en introduisant un délai entre la phase d’étude (i.e., l’encodage) et la phase test (i.e., la récupération), que ce soit lors d’une procédure expérimentale ou lors d’une évaluation d’ordre clinique. En général, à la différence du rappel libre immédiat, ce rappel différé permet d’évaluer un autre processus spécifique à la mémoire épisodique : le stockage à long terme ou

49 bien la consolidation, autrement dit de la disponibilité d’une information à long terme. Le processus de stockage (ou consolidation) en termes psychologique est très peu étudié, nous ne connaissons pratiquement rien de ce processus en psychologie cognitive, et comme le fait remarquer très justement Wixted (2004), la plupart des recherches dans ce domaine ont portées sur les aspects neurobiologiques. De plus, dans la plupart des manuels de psychologie cognitive, ce concept est complètement éludé. Pour ces raisons, le présent travail ne le détaillera pas non plus. Qu’il s’agisse de rappel libre immédiat ou différée, on relève une mesure quantitative spécifique permettant d’avoir une estimation de la précision du souvenir : le nombre de mots correctement rappelés, qui se peut se décliner en pourcentage ou bien en proportion (en probabilité) de rappels corrects.

1.2. Les modèles de récupération basés sur le rappel libre

1.2.1. Les modèles generate-recognize

A partir des observations faites sur les comportements des sujets lors d’une tâche de rappel libre, il a été possible d’émettre des hypothèses sur ce qui se passe probablement lorsque ceux-ci produisent les mots qu’il faut rappeler. Un certains nombre de « modèles à deux étapes » de récupération lors du rappel libre furent proposés dans les années 70 et 80, également nommés modèles generate-recognize (Anderson & Bower, 1972 ; Metcalfe & Murdock, 1981 ; Kintsch, 1970). La plupart de ces modèles proposent que les mots soient générés à partir de la mémoire sémantique. En effet, lorsque le sujet voit ou entend un mot, sa représentation dans le réseau sémantique est activée. Cependant, si l’on considère les modèles de représentations dans le réseau sous forme de diffusion de l’activation, le système de mémoire sémantique génèrera tous les candidats possible pour ce mot cible dans un premier temps. Puis, dans un second temps, parmi ces candidats le mot cible sera choisi, est reconnu comme appartenant à la liste étudiée. Ces modèles présentent plusieurs propriétés : tout d’abord, ce sont des modèles de traitement sériel : la reconnaissance ne peut avoir lieu sans la génération lors d’un rappel libre. De plus, il explique un certain nombre de phénomènes dans les rappels libres tels que les effets de fréquences ainsi que les effets d’organisation des items par catégorie sémantique (Kintsch, 1968), directement dérivés des propriétés d’activation du réseau sémantique (Collins & Loftus, 1975), et correspondant à la phase de génération. A la différence des modèles d’Anderson & Bower (1972) ou de Kintsch (1970), Metcalfe & Murdock proposèrent un modèle plutôt computationnel de génération-reconnaissance, dans lequel les mots n’étaient pas générés par les activations du réseau sémantique mais plutôt par

50 un « vecteur cumulatif » formé à partir de la combinaison des mots de la liste étudiée. En effet, les « vecteurs » représentent des registres de stockages des items mémorisés, et les items sont mémorisés par des opérations mathématiques de « convolution », qui rendent compte de processus associatif entre les items. Par conséquent, le processus de génération ne résulte pas en un ensemble de mots candidats mais d’un seul vecteur associé à un indice de rappel provenant de la liste elle-même. Ce modèle fut construit en partie afin de répondre à la critique de Tulving & Thompson (1973) selon laquelle ces modèles ne pouvaient rendre compte du fait des mots peuvent être rappelés sans qu’ils soient ultérieurement reconnus, alors que le modèle prédit la réussite à la reconnaissance si le mot a également été rappelé, puisque le rappel (la génération) précède la reconnaissance.

1.3. La reconnaissance

La mémoire de la reconnaissance est une modalité particulière par laquelle un souvenir épisodique peut être récupéré. Elle se réfère à la capacité que l’individu a de juger qu’un événement ou un item a été déjà « vécu » ou « vu » auparavant. Elle est typiquement évaluée par une tâche de reconnaissance durant la phase test des procédures expérimentales. Dans une tâche de reconnaissance typique, les items encodés précédemment durant la phase d’étude sont mélangés avec des items nouveaux. La tâche du sujet est de décider si l’item a été précédemment vu ou pas. Si c’est le cas, il répond « oui », et dans le cas contraire, il répond « non ». L’une des variantes de ce type de test le plus couramment utilisé consiste classer l’item comme « ancien » (« Old ») ou « nouveau » (« New »). Cependant il existe plusieurs types de tâches de reconnaissance. Par exemple, dans une tâche de reconnaissance à choix forcé, l’item cible est présenté en même temps que l’item distracteur. Et le sujet doit reconnaître la cible. La distinction entre la mémoire de l’item et la mémoire des associations tient une place importante dans la définition du fonctionnement de la mémoire épisodique, et nous pouvons ranger ces deux types de tâches de reconnaissance parmi celles qui mesure la récupération de l’item. Cependant, il existe une troisième forme de tâche de reconnaissance, communément appelée tâche de reconnaissance associative ou RA (que nous avons mentionné dans la partie portant sur l’encodage sans la détailler), qui est supposée évaluer la mémoire des associations (ou mémoire associative). Dans une tâche de reconnaissance associative typique, les sujets doivent décider si les paires qu’ils avaient précédemment étudiées sont les paires cibles (paires intactes) ou non (paires réarrangées).

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1.4. Les modèles de récupération basés sur la reconnaissance

1.4.1. Théorie du seuil et théorie de la détection du signal

La théorie du seuil (« ou high-theshold theory », Swets, 1961) est née dans le contexte de l’application de la théorie de la détection du signal (TDS) à la psychophysique (Von Békésy, 1930). Comme en témoigne la littérature entre les années 30 et les années 60, la plupart des recherches dans le domaine étaient appliquées à l’étude de la perception, notamment celle du son (pour une revue, voire Luce, 1963). Ces recherches ont donc naturellement élaboré une théorie de la manière dont ces stimuli perçus sont reconnus. Dans la théorie du seuil, il était avancé qu’un stimulus devait dépasser un seuil de détectabilité pour être reconnu comme ayant été précédemment étudié durant la tâche de reconnaissance ; en dessous de ce seuil, le souvenir n’était tout simplement pas formé, suivant une loi probabiliste du « tout ou rien ». Les erreurs de mémoire dans ce cas sont considérées comme le résultat d’une réponse faite au hasard, ou par « devinette », s’il s’agit d’une réponse laxiste, ou bien d’une réponse plus conservatrice amenant le sujet à considérer l’item comme n’ayant jamais été étudié. De ce fait la probabilité de répondre « Oui » sachant que l’item cible était présent P (« Oui »/cible) dépend de la qualité de la remémoration et de la réponse donnée au hasard selon la formule suivante :

P (« Oui »/cible) = R + (1-R)*D et P (« Oui »/ leurre) = D

Où R représente la recollection, D le devinement, la réponse donnée au hasard, et 1-R la probabilité que l’item ne soit pas recollecté (Yonelinas et al., 1997).

La TDS fait partie d’un champ spécifique de la psychologie, appelé psychologie

mathématique, dont le but est de concevoir des modèles mathématiques du comportement et

de la cognition, non seulement dans le but de comprendre comment fonctionne l’esprit humain mais également de prédire les comportements. Ce champ disciplinaire enveloppe non seulement la psychophysique classique, la psychologie cognitive, mais aussi le domaine de la psychométrie (Anastasi, 1954). Dans le domaine de la détection du signal, il s’agit de détecter un signal en présence du bruit, autrement dit d’appliquer une décision face à un stimulus de nature perceptif. La décision et le stimulus perceptif sont les deux variables fondamentales de la TDS (DeCarlo, 2010).Trois différences majeures peuvent être notées par rapport à la théorie du seuil : 1) la détection du signal ne dépend pas uniquement de la réponse « Oui », qui normalement doit être donnée lorsque le signal est détecté, mais également de la réponse « Oui » donnée lorsque le bruit est présent (ou lorsque le signal est absent), donnant ainsi la

52 possibilité que le bruit soit correctement rejeté (Green & Swets, 1966). Dans le domaine de la mémoire de la reconnaissance, l’application de cette approche fut suggérée par Murdock bien des années plus tard, en 1965, en terme de capacité de discrimination (ou discriminabilité) entre les items « familiers » (déjà étudiés) et les items nouveaux. 2) Par conséquent, la deuxième différence majeure réside dans le fait qu’il ne s’agit plus d’une trace unique qui sera présente lorsque le seuil sera dépassé, et absente lorsque le seuil ne l’est pas (loi du « tout ou rien ») ou qu’il est placé trop haut, mais d’un continuum sur l’axe de la familiarité, correspondant à la notion de la force de la trace , mesurée par le paramètre d’, qui mathématiquement représente la distance euclidienne entre la distribution du signal et celle du bruit. Ainsi, un item étudié donnera la réponse « Oui » ou « Vu » (« Old ») parce qu’il sera plus familier, donc une trace plus forte qu’un item non étudié, dont la trace sera faible (Yonelinas et al., 1997), aboutissant ainsi à une variation de cette force de la trace. Et enfin, 3), à la différence d’un seuil, qui représentait une sorte d’activation neurale/sensorielle directement dérivée de la psychophysique de Fechner (Fechner, 1966 ; Swets, 1961), la TDS parle de critère, notion plus en rapport avec la prise de décision volontaire et mesuré par le paramètre λ, qui représente la stratégie de décision appliquée par le sujet (en terme de réponse

conservatrice ou laxiste par exemple). On peut distinguer deux modèles particuliers dans le domaine de la détection du signal : le modèle de détection à variance égale (Mcmillan & Creelman, 2005), et le modèle de détection à variance inégale (Green & Swets, 1988).

Figure 7. Modèle de détection du signal à variance égale(adapté de Yonelinas, Dobbins, Szymanski, Dhaliwal,

& King, 1997).

Dans le modèle à variance égale (Figure 7), la discriminabilité entre le signal et le bruit aboutit à deux distributions gaussiennes de variances égales, l’une correspondant aux

53 réponses données au bruit et l’autre aux réponses données au signal, dont la moyenne sert de

critère de décision. Ce modèle suppose donc que la force de la trace mnésique soit identique

non seulement entre les items de la liste, mais par conséquent également entre les items cibles (signal) et les leurres (bruit), ce qui en réalité serait peu plausible. Dans le modèle à variance inégale, l’écart-type de la distribution du signal est estimé approximativement comme étant 1.25 fois supérieure à celui de la distribution du bruit, par conséquent cela suppose également que la force de la trace mnésique soit différente non seulement entre les items de la liste, mais également entre les items cibles et les leurres, ce qui paraît plus réaliste (Wixted, 2007). Wixted (2007, p. 154) va ainsi jusqu’à considérer que « la cible peut être finalement considérée comme un leurre qui possède une force de la trace mnésique juste parce qu’elle apparaît dans la liste ».

1.4.2. Modèle de traitement dual de mémoire de reconnaissance: recollection et familiarité Le modèle de traitement dual de la reconnaissance propose qu’il n’y aurait pas uniquement un seuil élevé d’un côté et la détection du signal de l’autre pour expliquer le fonctionnement de la mémoire de la reconnaissance, mais aussi la possibilité d’une combinaison des deux (Yonelinas, 2002). En effet, selon ce modèle un item peut être reconnu soit parce que le sujet à pu accéder à la représentation de cet item en mémoire grâce à une

recollection soit grâce à la familiarité. La recollection serait considérée comme un processus

obéissant au principe du seuil élevé selon lequel le souvenir serait présent uniquement si ce seuil est franchi, tandis que la familiarité est considérée comme un processus de détection du signal (Yonelinas, 2002). La recollection serait une récupération épisodique non seulement de l’item en soi, c’est-à-dire de l’information centrale, mais aussi de son contexte associé, ce qui contribuerait à la récupération consciente de l’événement avec tous ses détails, de manière vivace tandis que la familiarité est liée au fait de savoir que l’on a déjà vécu un événement sans pouvoir rappeler le contexte ou les détails épisodiques associés (Tulving, 1985). Pour illustrer la familiarité, je peux reprendre l’exemple du visage qui me semble connu, dont je peux dire que je l’ai déjà vu « quelque part », sans pourvoir dire dans quelles circonstances (à la bibliothèque ? Dans une soirée ?). Il est généralement considéré qu’une tâche classique de reconnaissance de type « Oui/Non » implique plus la recollection (même si une part de familiarité est également impliquée) tandis qu’une tâche de reconnaissance à choix forcé n’impliquerait que la familiarité (Mcmillan & Creelman, 2005). Cette différence serait constatée par le niveau de confiance accordé à la réponse. Par exemple, une recollection

54 génère plus de confiance dans une réponse de type « Oui », en présence d’une cible

(recollect-to-accept) que dans une réponse « Non » en l’absence de cible (recollect-to-reject), alors que ce niveau de confiance serait très bas pour les items qui ne sont récupérés que par familiarité (Heathcote, Raymod, & Dunn, 2006). La distinction entre ces deux processus a été considérée par différents auteurs selon différentes approches et cadres théoriques. Par exemple, selon le cadre proposé par Larry Jacoby et ses collègues, il semblerait que ces deux processus aient des propriétés de fonctionnement identique à la dissociation entre processus contrôlés et

processus automatique (Jacoby & Dallas, 1981). En effet, la recollection impliquerait la mise

en place de processus contrôlés, tandis que la familiarité serait un processus automatique (Jacoby & Dallas, 1981 ; Mandler, 1980). Selon le cadre proposé par Endel Tulving, la différence entre la recollection et la familiarité est expliquée en termes de distinction entre

mémoire épisodique et mémoire sémantique, respectivement (Tulving, 1985 ; Tulving, 2002).

Cependant, ces perspectives théoriques ne sont pas nécessairement opposées, et on peut même dire que ces recherches ont abouties à une meilleure caractérisation de cette distinction en termes de processus/mécanismes (voire Table 2).

Table 2. Distinction entre recollection et familiarité en termes de processus Processus

Mémoire

Mémoire épisodique

Recollection Contrôlés Conscient Théorie du seuil Mémoire

sémantique

Familiarité Automatique Inconscient Détection du signal

1.4.3. Mises en évidence de la dissociation recollection vs. familiarité

Différentes méthodes ont été utilisées par les chercheurs afin de rendre compte de la dissociation entre la recollection et la familiarité, les unes étant comportementales, les autres utilisant les techniques de neuroimagerie (voire Yonelinas, 2002, pour une revue). Parmi les méthodes comportementales, deux classes de méthodes peuvent se distinguer : les unes basées sur une dissociation des tâches où les caractéristiques de tâches permettent d’inférer la distinction entre ces deux processus, les autres basées sur une estimation de paramètres liés aux processus et utilisant des techniques statistiques et équations différenciant ces deux processus. Par exemple les méthodes de la première classe permettent de comparer les performances entre la reconnaissance d’item (RI) vs. reconnaissance associative (RA), ou

55 encore entre deux tâches de RI différentes telles que la RI (i.e., de type « Oui/Non ») et la reconnaissance à choix forcé (CF). En revanche, les méthodes de la seconde classe utilisent trois procédures très populaires en psychologie et neurosciences cognitives, à savoir la

procédure de dissociation des processus (PDP, Jacoby, 1991), le paradigme Remember/Know

(Tulving, 1985 ; Gardiner & Richardson-Klavehn, 2000), la méthode des courbes ROCs (Wixted, 2007) (pour une description succincte de ces méthodes, voir l’Annexe 1) Ces méthodes sont souvent combinées avec des études lésionnelles, d’une part pour évaluer cette dissociation, et d’autre part afin de déterminer la localisation anatomique de ces processus. S’ajoutent à ces méthodes comportementales l’utilisation de techniques de neuroimagerie, permettant de rendre compte de modèles neurocognitifs de la dissociation entre la recollection et la familiarité.

1.4.3.1. Dissociation des tâches : exemple tache RI vs. RA

L’une des considérations qui permettent de comparer la RI et la RA porte sur le fait que ces deux tâches ne supportent pas des processus identiques. La RI, mesurée par exemple par une tâche de reconnaissance de type Oui/Non, est de manière générale considérée comme reposant à la fois sur la recollection et la familiarité tandis qu’une tâche de RA reposerait massivement sur la recollection, car nécessitant une récupération aussi bien de l’item que de son contexte (Mandler, 1980). Ainsi, certaines manipulations durant l’encodage peuvent favoriser l’un ou l’autre de ces processus. Par exemple, le fait de diviser l’attention du sujet pendant la phase d’étude aura une incidence sur le fonctionnement de l’un des deux processus. Troyer, Winocur, Craik, & Moscovitch (1999) ont ainsi demandé à des sujets d’effectuer deux tâches concurrentes pendant la phase d’étude dans un groupe « condition attention divisée » comparé au groupe contrôle. Les auteurs ont ainsi noté que comparée à la condition contrôle, la condition « attention divisée » donnait une différence importante entre la RI et la RA en faveur de la première, rejoignant en cela l’idée que la RA, impliquant la recollection, est un processus mobilisant plus de ressources attentionnelles (Hicks & Marsh, 2000 ). Cet effet délétère de l’attention divisée sur la recollection se manifeste également à la récupération (Dudukovic, DuBrow, Wagner, 2009), allant dans le sens de l’idée que a) l’encodage et la récupération entretiennent des relations, b) un encodage efficace (i.e., élaboration, binding, …) permet une recollection épisodique, et c) la recollection pendant la phase de récupération dépend de processus de recherches d’informations en mémoire qui demande un effort mental. Cameron & Hockley (2000) ont pu montrer que la RI était plus

56 sensible à cet effet que la RA, supportant l’idée que la première serait plus influencée par la familiarité tandis que la seconde par la recollection. Le fait d’énoncer aux sujets qu’ils vont devoir plus concentrer leur attention sur les paires de mots à apprendre augmente également leurs performances dans une tâche de RA comparée à une tâche de RI (Hockley & Cristi, 1996). La similarité des performances entre le rappel libre et la RA comparé à une RI (May & Sande, 1982) permet également de penser que la RA, tout comme le rappel libre, implique la recollection alors que la RI impliquerait la familiarité et la recollection. D’autres types de manipulations à l’encodage ont également permis de dissocier les deux processus, comme par