Tâche 1 de « travail » : Toulouse N-back Task

Lorsqu’on parle de « travail » on peut imaginer une quantité infinie de tâche, car le « travail » est une notion propre à chacun. Néanmoins, nous voulions évaluer une tâche qui nécessite l’engagement de beaucoup de ressources cognitives pour recréer un contexte durant lequel le passager doit être bien concentré. Pour cela, une tâche combinant raisonnement, mémoire de travail et calcul mental nous a semblé être optimale. Ainsi la Toulouse N-back Task (TNT ; Causse, Peysakhovich, & Mandrick, 2017 ; Mandrick et al., 2016) s’est révélée être appropriée.

La TNT combine une tâche de n-back classique (Kirchner, 1958) à du calcul mental. Dans la tâche de n-back classique il est demandé aux participants de mémoriser des items (des chiffres ou des lettres) présentés un à un et de les comparer aux items précédant son apparition (comparé l’item xème à l’item x-nème items précédant, Figure 41). Dans cette version revisitée, les items sont remplacés par des opérations mathématiques dont le résultat est comparé à celui obtenu à des opérations précédentes. Les opérations arithmétiques consistaient en des additions ou soustractions de multiples de 5 compris entre 10 et 95 (par exemple, 15 + 40 ou 90 + 35 ; Figure 41). Plusieurs niveaux de difficultés peuvent être établis pour cette tâche, dont la difficulté augmente en fonction du nombre d’items à retenir. Pour notre étude, nous avons décidé d’expérimenter seulement deux difficultés dont le contraste des performances était le plus important : le 0-back et le 2-back. En effet, les précédentes études utilisant la TNT (Causse, Peysakhovich, et al., 2017 ; Mandrick et al., 2016) ont montré que les différences observées sur des enregistrements physiologiques (activité hémodynamique du cerveau et activité cardiaque) étaient les plus importantes entre le 0-back et le 2-back. Les consignes données aux participants pour chaque difficulté étaient les suivantes :

- 0-back : Pour cette difficulté établie comme étant la plus facile, les participants devaient comparer le résultat de l’opération à 50. Si le résultat était égal à 50, ils devaient appuyer sur le bouton vert du boitier de réponse Cedrus, sinon sur le bouton rouge (Figure 41, Figure 42). - 2-back : Cette difficulté, définit comme la plus difficile, consistait à

comparer le résultat de l’opération présentée à celui calculé deux opérations précédentes. S’ils étaient égaux, les participants devaient appuyer sur le bouton vert du boitier de réponse Cedrus, sinon sur le bouton rouge (Figure 41, Figure 42).

Figure 41 : Illustration d’un exemple de séquence d’opérations de la Toulouse N-back Task pour les difficultés 0-back et 2-back. Les opérations en rouge représentent les opérations non-cibles et les vertes les cibles. Les opérations « 00+00 » étaient une condition de repos.

Une opération était présentée seulement durant deux secondes avec un intervalle inter-stimulus de 1 seconde. Le temps de présentation de l’opération correspondait également à la durée durant laquelle les participants pouvaient répondre, ils avaient donc un temps de réponse limité à deux secondes. Les opérations étaient présentées par blocs de difficulté (0-back ou 2-back) de 12 opérations dont 4 étaient des opérations cibles, c’est-à-dire les opérations pour lesquelles les participants devaient répondre positivement (en appuyant sur le bouton vert lorsque les résultats étaient égaux). Une condition additionnelle présentant 6 opérations « 00+00 » apparaissait à la fin de chaque bloc et consistait simplement à appuyer sur un bouton vert. Cette condition permettait d’ajouter une condition contrôle de repos. Ainsi chaque bloc était composé de 12 stimuli n-back et 6 stimuli repos, ils étaient présentés 3 fois chacun (6 blocs en tout), ce qui représente 36 stimuli 0-back et 36 stimuli 2-back. La durée totale de la TNT était de 5 minutes et 30 secondes. Un entraînement avec les instructions et plus court, c’est-à-dire avec moins de stimuli (10 opérations de chaque difficulté) leur était présenté afin de se familiariser avec les consignes. Durant cet entraînement, l’expérimentatrice donner un retour sur le nombre de bonnes réponses obtenues.

Figure 42 : Photographie d’une participante réalisant la TNT avec un casque EEG sur la tête et le casque audio AKG. Elle réalise la tâche en utilisant le boîtier de réponse Cedrus.

2.2.3.1.1. Mesure de l’empan mnésique

Afin d’évaluer les capacités de mémoire à court-terme des participants, un test d’empan mnésique était réalisé avant la passation de la TNT. Nous avons décidé d’évaluer l’empan mnésique pour cette expérience pour pouvoir expliquer les différences interindividuelles des performances à la TNT. En effet, des auteurs (Kane, Conway, Miura, & Colflesh, 2007) ont montré que les performances lors d’une tâche de n-back classique étaient fortement corrélées à celle d’empan mnésique.

L’empan mnésique correspond au nombre d’éléments qui peuvent être immédiatement rappelés après les avoir reçus. Ce dernier est estimé à une moyenne de 7 ± 2 items (Blankenship, 1938 ; Crannell & Parrish, 1957). Pour estimer l’empan mnésique d’un participant, une liste de chiffres, de lettres ou de mots aléatoires peuvent être présentés sur un écran de manière séquentielle à une fréquence de 1 item par seconde (Blankenship, 1938 ; Humpstone, 1919). Cependant, nous avons décidé de le réaliser avec des consonnes pour éviter les combinaisons de lettres ou de chiffres qui rendent le rappel plus facile (Crannell & Parrish, 1957). Le participant avait pour consigne de rappeler les items une fois que la série d’items avait été présentée. Le test commençait avec seulement trois items et augmentait en difficulté

par l’ajout d’un item par niveau. Le rythme de présentation a été choisi rapide (1s par item) afin d’éviter la réalisation d’association d’items. Ainsi, chaque item était présenté durant 900 ms suivi de 100 ms de pause. Le test s’arrêtait lorsque le participant réalisait trois erreurs sur le même niveau de difficulté. Son empan mnésique correspondait alors au nombre d’items retenu au dernier niveau réussi. Deux variantes de l’empan ont été utilisées : l’empan endroit et l’empan envers. Dans la première variante, les sujets avaient pour consigne de rappeler les items dans l’ordre de présentation. Et dans la deuxième variante, qui avait pour but d’évaluer la mémoire de travail, les participants devaient restituer les items dans l’ordre inverse. La procédure était donc la même à l’exception du rappel qui était inversé. Notons, qu’il existe deux facteurs intrinsèques pouvant influer sur l’empan mnésique et donc sur les performances de rappel. Le premier est l’âge, l’empan croît de l’enfance à l’âge adulte, puis décroît légèrement avec la vieillesse (Bopp & Verhaeghen, 2005). Le deuxième est la pratique de la musique qui améliore l’empan mnésique (Snyder & Snyder, 2000).