AO'S
IA
l-TRAITEMENT D’ORDRE EN MÉMOIRE À COURT TERME ET ESTIMATION DU TEMPS: EFFET D’INTERFÉRENCE SPÉCIFIQUE
AU TRAITEMENT D’ORDRE TEMPOREL
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures de ΓUniversité Laval
pour l’obtention
du grade de maître en psychologie (M.Ps.)
École de psychologie
FACULTÉ DES SCIENCES SOCIALES UNIVERSITÉ LAVAL
NOVEMBRE 2000
RÉSUMÉ
Des recherches antérieures montrent que Γexécution d’un traitement d’ordre temporel en MCT interfère avec l’estimation du temps (Fortin & Champagne, 1998; Fortin & Massé, 1999). La présente expérience compare l’effet d’un traitement d’information d’ordre spatial en MCT sur la production d’un intervalle temporel, à celui d’un traitement d’ordre temporel. Les résultats montrent que les intervalles produits s’allongent significativement en fonction du nombre d’items dans la condition de jugement d’ordre temporel, alors que cet effet n’est pas observé dans la condition de jugement d’ordre spatial. La nature du traitement d’ordre semble déterminer la quantité d’interférence sur la tâche de production. Plus précisément, la
composante temporelle, dans le traitement d’ordre, interférerait spécifiquement avec l’estimation du temps. L’examen des données individuelles suggère que l’élément critique dans l’effet d’interférence serait la nature séquentielle du traitement d’ordre.
Claudette Fortin Directrice de mémoire Julie Champagne
AVANT-PROPOS
Je tiens d’abord à témoigner ma gratitude à ma directrice de mémoire, Mme Claudette Fortin (Ph.D.), pour son encadrement d’une qualité exceptionnelle. Mme Fortin, votre disponibilité, votre enthousiasme contagieux, votre compréhension ainsi que votre rigueur m’ont grandement apporté tant sur le plan de ma formation professionnelle que sur le plan personnel. J’ai développé à vos côtés une véritable passion pour la psychologie cognitive de même qu’une soif de découvertes et de nouvelles expériences. Pour toutes ces raisons, vous êtes devenue pour moi un modèle et je tiens à souligner l’admiration queje vous porte.
Je veux également remercier mes parents, Olivette et Pierre, pour leurs encouragements constants dans la poursuite de mes études et leur soutien dans les moments plus difficiles. Cette dernière année fut ponctuée de bien des remous et de remises en question, vos mots réconfortants et votre confiance en moi m’ont permis de persévérer et d’atteindre mes objectifs.
Par ailleurs, c’est avec un plaisir à chaque jour renouvelé queje travaille depuis trois ans au FAS-0014Z, ce laboratoire sans fenêtre dont les membres sont devenus ma deuxième famille. Lobna, Isabelle, Marie-Ève et Steve, vos conseils judicieux et votre soutien moral constant pendant la rédaction de mon mémoire méritent une mention particulière. Je vous serai
éternellement reconnaissante de m’avoir accordé si généreusement un peu de votre temps et de votre énergie aux moments opportuns. Que dire de la petite dose de courage quotidienne reçue pour surmonter mon étemelle fatigue... Je tiens aussi à remercier Mélanie, Christian, Cynthia, Marie-Claude, Joëlle et Caroline pour votre amitié et votre oreille attentive quand j’en avais besoin.
Enfin, je souhaite remercier le FCAR et le CRSNG pour l’appui d’ordre financier dont j’ai pu bénéficier par l’intermédiaire de bourses aux études supérieures. Tout au long de ma maîtrise, j’ai eu le privilège de me consacrer entièrement à mes études. Cette aide financière a contribué
TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ... Π AVANT-PROPOS... H TABLE DES MATIÈRES... IV LISTE DES TABLEAUX... V LISTE DES FIGURES... VI LISTE DES ANNEXES... VH
INTRODUCTION GÉNÉRALE... 1
L’effet d’interférence entre une tâche non temporelle et l’estimation du temps...2
Le modèle d’allocation attentionnelle... 3
La théorie des ressources multiples... 6
Interférence spécifique d’une tâche non temporelle en MCT sur l’estimation du temps... 7
Le modèle d’horloge interne de Gibbon, Church et Meclc (1984)... 11
Interprétation théorique des résultats expérimentaux obtenus... 12
Autres modèles d’horloge interne... 13
Difficulté du traitement en MCT et production temporelle simultanée... 15
Mémoire et traitement d’ordre...17
Objectifs et hypothèses...19 MÉTHODE...21 Participants...21 Appareil et stimuli... 21 Procédure...22 Condition TR... 22 Condition DT... 24 RÉSULTATS...26 Condition TR... ... 27 Condition DT... 28 DISCUSSION... 29 CONCLUSION GÉNÉRALE... 36 RÉFÉRENCES... 37
LISTE DES TABLEAUX
Pourcentages d’erreurs moyens pour chaque taille de Γensemble-mémoire dans les conditions de traitement d’ordre temporel et d’ordre spatial en temps de réaction... 44
Pourcentages d’erreurs moyens pour chaque taille de 1 ’ensemble-mémoire dans les conditions de traitement d’ordre temporel et d’ordre spatial en double tâche... 45
Pentes des fonctions des temps de réaction et des temps de production en fonction de la taille de l’ensemble-mémoire dans les conditions temporelle et spatiale... 46 Tableau 1
Tableau 2
LISTE DES FIGURES
Représentation schématique du modèle de timing scalaire (scalar timing model) d’après Gibbon, Church et Meck (1984)... 50
Illustration du processus d’accumulation des indices temporels du modèle d’horloge interne lors de la production d’un intervalle de temps... 51
Illustration du processus d’accumulation des indices temporels lors de l’exécution simultanée d’une production temporelle et d’une tâche non
temporelle...52
Représentation schématique du modèle de la barrière attentionnelle
(attentionnal gate) d’après Zalcay et Block (1996)...53
Illustration schématique des essais expérimentaux dans la condition temps de réaction avec la tâche de jugement d’ordre temporel (A) et avec la tâche de jugement d’ordre spatial (B)...54
Illustration schématique des essais de la condition double tâche: (A) Un essai de pratique, (B) avec la tâche de jugement d’ordre temporel et (C) avec la tâche de jugement d’ordre spatial...55
Temps de réaction moyens (ms) en fonction de la taille de 1 ’ensemble-mémoire dans les conditions de traitement d’ordre temporel et d’ordre spatial... 56 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7
Figure 8 Temps de production moyens (ms) en fonction de la taille de F ensemble- mémoire dans les conditions de traitement d’ordre temporel et d’ordre spatial...57
Figure 9 Différences entre les temps de production moyens avec quatre items à traiter et les temps de production moyens avec deux items à traiter dans les conditions temporelle et spatiale, pour chacun des participants...58
LISTE DES ANNEXES
Tableau d’analyse de variance à mesures répétées à deux facteurs,
la condition d’ordre et la taille de 1 ’ensemble-mémoire, dans la condition temps de réaction... 59
Tableau d’analyse de variance à mesures répétées à deux facteurs, la condition d’ordre et la taille de !’ensemble-mémoire, dans la condition
double tâche... 61
Tableau des moyennes (M) et des écarts-types (É-T) des temps de réaction (ms) en fonction de la condition d’ordre et de la taille de 1 ’ensemble-mémoire pour chaque participant...63
Tableau des moyennes (M) et des écarts-types (É-T) des temps de production moyens (ms) en fonction de la condition d’ordre et de la taille de l’ensemble- mémoire pour chaque participant...66
Formulaires de consentement dans les conditions temps de réaction et
double tâche... 68 ANNEXE A ANNEXE B ANNEXEC ANNEXE D ANNEXE E
Traitement d’ordre en mémoire à court terme et estimation du temps: Effet d’interférence spécifique au traitement d’ordre temporel
INTRODUCTION GÉNÉRALE
La capacité à estimer de courts intervalles temporels est essentielle à la vie des êtres humains comme à celle des animaux. Elle permet, entre autres, de se représenter de manière cohérente notre environnement (Zalcay, 1990) et de coordonner adéquatement nos
comportements (Michon, 1985). L’estimation temporelle reste toutefois une expérience subjective qui peut être influencée par divers facteurs comme la méthode d’estimation temporelle, le type de processus cognitifs requis durant l’intervalle estimé, les conditions environnementales ou l’état émotionnel de l’individu (Zakay & Block, 1996). Ainsi, des intervalles de temps ayant une durée physique identique ne seront pas toujours perçus subjectivement comme équivalents (Allan, 1979).
Selon les modèles psychophysiques d’horloge interne, la perception d’un intervalle de temps est basée sur une représentation interne d’une durée physique donnée. Un processus d’accumulation d’inclices temporels, émis par une source interne, contribuerait à la création de cette représentation. Le processus d’accumulation solliciterait !’attention et la mémoire (e.g., Gibbon, Church, & Meck, 1984; Rousseau, Picard, & Pitre, 1984; Zakay & Block, 1996). Depuis une trentaine d’années, plusieurs recherches ont tenté de mieux comprendre
!’implication de ces processus cognitifs en étudiant notamment l’effet d’interférence entre un traitement temporel et un traitement non temporel exécutés simultanément. Cet effet
d’interférence est communément interprété comme le résultat d’un partage de ressources attentionnelles non spécifiques et limitées entre la tâche temporelle et la tâche non temporelle. Toutefois, Brown (1997) suggère de considérer cet effet comme un partage de ressources spécifiques et communes entre les deux tâches concurrentes.
La présente étude s’intéresse à l’effet du traitement d’ordre en mémoire à court terme1 (MCT) sur l’estimation du temps. Plus précisément, elle compare l’effet d’un traitement d’ordre temporel en MCT sur la production simultanée d’un intervalle temporel, à celui d’un traitement d’ordre spatial. Les sections suivantes passent en revue les travaux empiriques portant sur l’effet d’interférence entre une tâche non temporelle et l’estimation du temps, présentent trois modèles d’horloge interne et résument les études sur le traitement d’ordre temporel et sur le traitement d’ordre spatial en mémoire est effectué.
L’effet d’interférence entre une tâche non temporelle et l’estimation du temps
L’effet d’interférence est un phénomène largement étudié dans la littérature sur l’estimation temporelle (Brown, 1997). Cet effet se manifeste par une perturbation de l’estimation du temps lorsqu’une tâche temporelle et une tâche non temporelle sont effectuées conjointement. Dans un paradigme prospectif, où les participants sont préalablement avertis qu’ils auront à estimer le temps, les résultats de la plupart des études montrent que les durées estimées raccourcissent en fonction de !’augmentation des exigences du traitement non temporel exécuté simultanément. Par exemple, Hicks, Miller et Kinsboume (1976) demandent à leurs participants de trier le plus rapidement possible des cartes à jouer pendant un intervalle de 42 secondes. La quantité d’information à traiter au cours de la tâche de classement varie et comporte trois niveaux de complexité: les participants classent les cartes en une pile (recto), en deux piles (rouge, noir) ou en quatre piles (carreau, cœur, trèfle, pique). Par la suite, les participants évaluent la durée de la tâche de classement. Dans la condition prospective, les résultats montrent que les durées estimées sont inversement proportionnelles à la quantité de traitement exigée par la tâche de classement: plus le classement est complexe, plus le
jugement temporel est court.
De nombreuses expériences, utilisant un large spectre de durées à estimer (entre 100 ms et 120 sec), des tâches temporelles différentes (estimation verbale, production temporelle, reproduction temporelle) et des traitements non temporels variés, montrent une relation négative entre la durée estimée et la quantité de traitement non temporel pendant l’intervalle.
Les jugements perceptifs (e.g., Brown, 1985; Macar, Grondin, & Casini, 1994; Zakay, 1993), les tâches de recherche en mémoire (e.g., Fortin & Rousseau, 1987; Fortin & Massé, 1999; Hick & Brundige, 1974) et les traitements visuospatiaux ou phonologiques (Fortin & Breton,
1995; Zakay, 1989) comptent parmi les traitements non temporels utilisés.
Le modèle d’allocation attentionnelle
Dans la méthodologie de double tâche, la dégradation des performances à l’une ou aux deux tâches effectuées simultanément est communément expliquée comme le résultat d’un partage de ressources cognitives communes (Gopher & Donchin, 1986). Selon le modèle d’allocation attentionnelle, l’effet d’interférence entre une tâche temporelle et une tâche non temporelle est causé par le partage de ressources attentionnelles limitées (e.g., Brown, 1985; Brown & West, 1990; Hicks, Miller, Gaes, & Bierman, 1977; Hicks, et al., 1976; Thomas & Cantor, 1978; Thomas & Weaver, 1975; Zakay, 1989, 1993). Ce modèle soutient que
l’estimation temporelle implique un processus d’accumulation d’indices temporels qui requiert de !’attention. Si une tâche temporelle est combinée à une tâche non temporelle dont
l’exécution sollicite également des ressources attentionnelles, moins de ressources seront allouées à la tâche temporelle. Le processus d’accumulation d’indices étant perturbé, le
nombre total d’indices temporels accumulés sera moindre et la durée des intervalles sera sous- estimée. Ce modèle permet d’interpréter les résultats de l’expérience de Hicks et al. (1976). L’accroissement de l’effet d’interférence entre le nombre de piles à effectuer et l’estimation de la durée de la tâche s’explique par le fait que plus la tâche de classement est complexe, plus elle accapare !’attention du participant et moins de ressources attentionnelles sont alors accordées au passage du temps. Cette moins grande attention allouée à la tâche temporelle causera une perte d’indices temporels, d’où la sous-estimation de la durée réelle de la tâche de classement. En somme, selon le modèle d’allocation attentionnelle, l’effet d’interférence entre une tâche temporelle et une tâche non temporelle est le résultat d’un partage de ressources attentionnelles limitées. De plus, la quantité d’interférence serait positivement reliée à la difficulté de la tâche non temporelle.
Bien que l’approche attentionnelle rende compte des résultats de plusieurs études, certains auteurs critiquent ce modèle notamment en raison de son manque de spécificité (Block, 1990). Brown (1997) mène une série de trois expériences où il examine l’effet d’interférence de trois tâches non temporelles sur une tâche de production temporelle. La tâche temporelle et les tâches non temporelles sont d’abord effectuées dans une condition contrôle (traitement simple). Ensuite, la tâche de production temporelle est tour à tour combinée à une tâche de poursuite d’une cible (Expérience 1), à une tâche de recherche visuelle (Expérience 2) et à une tâche de calcul mental (Expérience 3) dans une condition de double tâche. La tâche de
production temporelle consiste à presser successivement une touche en laissant s’écouler un intervalle de temps cible de deux ou de cinq secondes entre les deux frappes. Les productions temporelles sont exécutées en série pendant des essais de deux minutes. Pour ce qui est des traitements non temporels, ils peuvent être décrits comme suit: dans la première expérience, les participants font une tâche de poursuite d’une cible où ils suivent à l’aide d’un stylet une cible visuelle continuellement en mouvement à l’écran de l’ordinateur. La deuxième
expérience comporte une tâche de recherche visuelle. Les participants marquent d’un trait rouge une lettre cible (K) parmi un ensemble de lettres distracteurs. Enfin, les participants effectuent une tâche de calcul mental lors de la troisième expérience. Ils identifient à l’aide d’un trait les problèmes de soustraction dont la solution est incorrecte parmi une série de problèmes mathématiques. Chaque tâche non temporelle comporte deux niveaux de difficulté, une version facile et une version difficile de la tâche. Dans toutes les expériences, les
participants doivent accorder un niveau d’attention équivalent à la tâche temporelle et à la tâche non temporelle. Cette structure expérimentale permet non seulement de mesurer l’effet des tâches non temporelles sur la tâche de production, mais également de vérifier l’effet de la tâche de production sur les trois tâches non temporelles.
Les résultats montrent que les trois tâches non temporelles concurrentes affectent
significativement les intervalles temporels produits. Les productions temporelles s’allongent ou sont plus variables en situation de double tâche par rapport à la condition contrôle. De plus, la grandeur de l’effet d’interférence sur la tâche de production apparaît comparable d’une tâche non temporelle à l’autre. Aussi, l’effet d’interférence apparaît être positivement relié au niveau de difficulté des tâches non temporelles. Ces résultats offrent un appui au modèle
attentionné! selon lequel la tâche temporelle et les traitements non temporels partagent des ressources attentionnelles limitées (Brown, 1997). Ainsi, plus le traitement non temporel exige de Γattention, plus le processus d’accumulation des indices temporels serait affecté, d’où l’allongement ou la plus grande variabilité des productions temporelles en fonction de la quantité de traitement non temporel. Il est à noter que l’allongement des productions
temporelles équivaut au raccourcissement des durées estimées tel que discuté précédemment. En effet, l’exécution simultanée d’un traitement non temporel pendant une tâche d’estimation du temps provoque une perte d’indices temporels. Dans une situation d’estimation verbale, le nombre d’indices accumulés durant la période à estimer étant moindre, elle sera perçue plus courte que la durée physique réelle. Dans le cas de la production temporelle, la perte d’indices temporels au cours du traitement non temporel sera récupérée par l’allongement des intervalles temporels produits, l’intervalle cible à produire correspondant à un nombre critère d’indices accumulés.
Par ailleurs, seul le rendement à la tâche de calcul mental se détériore significativement lors de l’exécution simultanée de la tâche de production. Les performances aux tâches de poursuite d’une cible et de recherche visuelle ne sont pas affectées significativement par le traitement temporel concurrent. L’effet d’interférence bidirectionnelle entre la tâche de production et la tâche de calcul mental peut être interprété dans le cadre du modèle d’allocation attentionnelle. Ces tâches partageant un même bassin de ressources attentionnelles, leur exécution conjointe provoquerait une détérioration mutuelle des performances. Ce modèle n’est toutefois pas en mesure d’expliquer les patrons d’interférence unidirectionnelle avec les tâches de poursuite d’une cible et de recherche visuelle. En effet, comme pour la tâche de calcul mental, la tâche de production aurait dû affecter le rendement à ces tâches étant donné que le traitement temporel concurrent réduit !’attention qui leur est accordée. Le modèle d’allocation attentionnelle apparaît avoir des limites importantes quant à sa capacité à interpréter des patrons d’interférence unidirectionnelle. L’utilisation d’un cadre théorique alternatif
permettant d’identifier plus précisément la nature des ressources cognitives impliquées dans l’estimation temporelle de même que le mécanisme de partage des ressources entre les tâches concurrentes s’avérerait nécessaire (Brown, 1997).
La théorie des ressources multiples
La théorie des ressources multiples (Wickens, 1984, 1991, 1992) permet d’interpréter différemment l’effet d’interférence entre deux tâches concurrentes. Selon cette théorie, il existerait «une multitude de réservoirs attentionnels où chaque traitement va de manière
spécifique puiser la quantité de ressources dont il a besoin sans rien consommer des ressources appartenant aux autres réservoirs qu’il n’utilise pas et qui peuvent donc servir à réaliser en parallèle d’autres traitements différents» (Camus, 1996, p. 70). Les ressources attentionnelles sont distribuées dans plusieurs réservoirs définis en termes d’étapes de traitement (étapes centrales et périphériques) et de codes de traitement (verbaux et spatiaux). Les étapes
périphériques (encodage et exécution des réponses) solliciteraient moins de ressources que les étapes centrales (traitement et sélection de la réponse). La probabilité d’interférence entre deux tâches augmenterait avec la quantité de ressources partagées. La grandeur de
l’interférence serait également reliée aux exigences de chacun des traitements. Un effet d’interférence maximal devrait être observé si les deux tâches font appel spécifiquement aux mêmes ressources. H devrait être d’un niveau intermédiaire si elles se divisent une partie des ressources utilisées. Enfin, si les tâches font appel à des ressources distinctes, la grandeur de l’interférence devrait être minimale.
La théorie des ressources multiples permet d’interpréter les patrons d’interférence bidirectionnelle et unidirectionnelle obtenus par Brown (1997). En postulant que le calcul mental et l’estimation temporelle sont des tâches qui font appel à des ressources verbales et perceptives/centrales, leur exécution simultanée provoquera un fractionnement des ressources disponibles, d’où une détérioration mutuelle des performances et un effet d’interférence bidirectionnelle. L’estimation du temps n’affecterait pas les performances aux tâches de poursuite d’une cible et de recherche visuelle, car ces dernières requerraient des ressources différentes (Brown, 1997). La tâche de recherche visuelle solliciterait principalement des ressources spatiales et des ressources perceptives/centrales. La tâche de poursuite d’une cible exigerait quant à elle des ressources spatiales, des ressources inhérentes à la réponse et une certaine quantité de ressources perceptives/centrales pour coordonner l’exécution des tâches concurrentes. Ainsi, la quantité de ressources perceptives/centrales partagée entre la tâche de
production temporelle et les tâches de poursuite d’une cible et de recherche visuelle ne semble pas suffisante pour que les performances à ces tâches non temporelles se détériorent
significativement. En somme, l’effet d’interférence observé entre une tâche temporelle et non temporelle combinées serait le résultat d’un partage de ressources cognitives spécifiques et communes aux deux types de tâches.
Interférence spécifique d’une tâche non temporelle en MCT sur l’estimation du temps
Fortin, Rousseau, Bourque et Kirouac (1993) se sont intéressés à la question des processus cognitifs interférant avec l’estimation temporelle. Dans une série de quatre expériences, une tâche de production temporelle est tour à tour interpolée à différentes tâches de recherche dont les exigences de traitement en MCT varient systématiquement. Les deux premières tâches de recherche requièrent un traitement en MCT tandis que les deux autres exigent de !’attention visuelle, sans nécessiter de maintenir ou traiter de !’information en mémoire. Dans ces
expériences, les participants sont d’abord entraînés à produire un intervalle temporel. La tâche de production temporelle consiste à laisser s’écouler un intervalle de temps cible entre deux frappes successives d’une touche. Cet entraînement a pour but de stabiliser les performances temporelles des participants. Au cours des séances expérimentales, le niveau de difficulté de chaque tâche de recherche est d’abord mesuré dans une condition contrôle de temps de réaction (TR). Les différentes tâches de recherche et la production de l’intervalle temporel cible sont ensuite combinées dans une condition de double tâche (DT).
Dans la première expérience, une tâche d’identification d’item (tâche classique de
Sternberg, 1966) est combinée à la production d’un intervalle de temps. Un essai expérimental se déroule comme suit: après avoir mémorisé un ensemble de lettres (n = 1 à 6), les
participants débutent la production de l’intervalle temporel. Puis, 500 ms après le début de la production, une lettre cible apparaît. Lorsque le participant juge que l’intervalle cible de 2000 ms s’est écoulé, il presse sur une touche pour indiquer l’absence ou la présence de la cible dans 1 ’ ensemble-mémoire précédent. Dans la seconde expérience, la tâche de recherche demande également une comparaison en MCT mais cette fois, la charge en mémoire est
toujours maintenue à un item. La structure des essais de cette condition est la même que dans la première expérience. Le participant mémorise d’abord l’item présenté à l’écran puis il débute la production d’un intervalle temporel de 2000 ms. Il doit ensuite juger de la présence ou de l’absence de cet item parmi un ensemble de lettres (n = 1 à 5) qui apparaissent
simultanément à l’écran pendant la production temporelle. Étant donné qu’un seul item en mémoire fait l’objet d’une comparaison avec les items présentés visuellement, cette tâche de recherche exige une moins grande quantité de traitement en MCT que la tâche d’identification d’item de la première expérience.
Dans la troisième et la quatrième expériences, des tâches de recherche visuelle, empruntées aux études de Treisman (Treisman & Gelade, 1980), sont interpolées à la production d’un intervalle temporel cible de 3000 ms. La tâche de l’Expérience 3 consiste à chercher l’absence ou la présence d’une caractéristique sur une cible présentée parmi un ensemble d’items
distracteurs. Dans l’Expérience 4, les participants doivent trouver une cible comportant une conjonction ou une disjonction d’attributs. Un essai expérimental se déroule comme suit: le participant débute une production temporelle et par la suite, un ensemble d’items (n = 1 à 15) apparaît et reste présent jusqu’à ce que le participant termine sa production temporelle. Il appuie alors sur une touche qui lui permet aussi de donner sa réponse quant à la présence ou à l’absence de la cible recherchée.
Les résultats montrent une dissociation entre l’effet de la manipulation du niveau de complexité des différentes tâches de recherche sur la tâche de production et l’effet de leur niveau de difficulté. La difficulté d’une tâche peut être définie comme la vitesse de traitement alors que la complexité d’une tâche réfère au nombre d’opérations requis en MCT (Kantowitz, 1985; Navon, 1984). Alors que les temps de réaction dans la condition de contrôle des quatre tâches non temporelles montrent un niveau de difficulté relativement équivalent, seules les tâches de recherche nécessitant un traitement en MCT causent un effet d’interférence significatif sur les productions temporelles simultanées. Cet effet est proportionnel aux exigences du traitement en MCT. L’effet d’interférence est plus grand avec la tâche d’identification d’item en mémoire par rapport à la tâche de recherche de la deuxième expérience qui exige une moins grande quantité de ressources en MCT. Les intervalles
temporels produits simultanément aux deux tâches de recherche visuelle ne s’allongent pas en fonction de leur niveau de complexité croissant. Fortin et al. (1993) concluent que le type de traitement non temporel utilisé, la recherche en mémoire ou la recherche visuelle, influence l’effet d’interférence observé. Cet effet pourrait être causé par la quantité de traitement exécuté en MCT plutôt que par la quantité d’attention sollicitée. Ainsi, plus la tâche non temporelle demande de ressources en MCT, plus les temps de production moyens devraient s’allonger.
Bien que cette interprétation suggère que l’estimation temporelle soit spécifiquement affectée par un traitement non temporel concurrent en MCT, la nature des opérations en mémoire qui interfèrent plus particulièrement avec l’estimation du temps reste à identifier. Dans les expériences de Fortin et al. (1993), la charge en mémoire comme la comparaison de la cible aux éléments de 1 ’ensemble-mémoire peuvent interférer avec le processus d’estimation temporelle. Fortin et Breton (1995) étudient cette question en comparant l’effet de trois tâches non temporelles en mémoire sur l’estimation du temps. Le nombre d’items maintenus en MCT (Expérience 1) et le nombre de comparaisons mentales exécutées en MCT (Expériences 2 et 3) sont manipulés. Dans la première expérience, les participants produisent un intervalle
temporel de 2000 ms tout en maintenant un ensemble-mémoire d'un à six chiffres. À la suite de l’estimation de l’intervalle cible, un chiffre cible apparaît et le participant doit juger de la présence ou de l’absence de ce chiffre par rapport à l’ensemble-mémoire qui lui a été présenté antérieurement. Les résultats montrent que même si la charge mentale varie d'un à six items, le maintien de l’ensemble-mémoire en MCT n’a pas d’effet significatif sur la production
temporelle simultanée. Ce résultat suggère que ce n’est pas la quantité d’information en MCT qui cause l’effet d’interférence, mais plutôt les opérations inhérentes au traitement en MCT.
Les deux expériences suivantes examinent plus en profondeur l’effet du traitement d’information en mémoire sur l’estimation du temps. Une tâche de jugement de rime
(Expérience 2) et une tâche de rotation mentale (Expérience 3) sont respectivement combinées à la production d’un intervalle de 4000 ms. La charge mentale est maintenue à un seul item en mémoire. Comme dans F expérience de Fortin et al. (1993), une condition TR précède la condition DT afin de mesurer le niveau de difficulté de chaque tâche non temporelle. La
structure générale des essais dans la condition DT reste la même que dans l’Expérience 1. Dans la deuxième expérience, la tâche de jugement de rime consiste à vérifier si un mot rime ou non avec une ou plusieurs syllabes. La complexité de la tâche varie avec le nombre de syllabes présentées (n = 1 à 5). Les résultats montrent un allongement significatif des
productions temporelles moyennes en fonction du nombre de syllabes à juger. Sachant que le traitement de jugement de rimes sollicite des ressources en MCT (Baddeley & Lewis, 1981), Fortin et Breton (1995) concluent que la création de la représentation phonologique des items comme le processus de comparaison de ces représentations en MCT peuvent interférer avec l’estimation du temps.
La troisième expérience utilise une tâche classique de rotation mentale. Deux polygones sont présentés à l’écran, l’un étant identique ou l’image miroir de l’autre. La tâche des participants est d’indiquer si les deux polygones sont identiques ou différents. La quantité de traitement non temporel est manipulée en variant la disparité angulaire entre les deux
polygones. Comme avec la tâche de jugement de rimes, les résultats montrent que les intervalles temporels produits s’allongent en fonction de la complexité de la tâche, soit la disparité angulaire entre les deux polygones. Selon Fortin et Breton (1995), les opérations inhérentes à la tâche de rotation mentale, qui s’effectuent dans le module visuo-spatial de la MCT (Logie & S al way, 1990), interfèrent avec l’estimation temporelle concurrente même si la charge en mémoire est minimale.
En somme, les résultats de Fortin et al. (1993) comme ceux de Fortin et Breton (1995) suggèrent que l’effet d’interférence entre une tâche temporelle et une tâche non temporelle simultanée n’est pas le résultat d’un partage de ressources générales et limitées entre la tâche temporelle et la tâche non temporelle, comme le proposait le modèle d’allocation
attentionnelle. Il semble que cet effet soit plutôt causé par un partage de ressources ou de processus spécifiques et communs entre les deux tâches concurrentes exécutées en MCT.
Le modèle d’horloge interne de Gibbon, Church et Meck (1984)
Divers modèles théoriques ont tenté d’expliquer le processus d’estimation temporelle. Selon les modèles psychophysiques, la perception du temps est une représentation interne d’un intervalle physique donné. Ces modèles incluent une horloge interne dont le rôle est d’élaborer une représentation cognitive du temps. La Figure 1 illustre le modèle de timing scalaire
Cscalar timing model) développé par Church (1984) et Gibbon, Church et Meck (1984). Ces auteurs incluent quatre composantes à leur modèle: l’horloge interne (I), la mémoire de travail (Π), la mémoire de référence (IH) et le comparateur (IV). L’horloge interne se compose quant à elle de trois parties: l’émetteur (A), l’interrupteur (B) et l’accumulateur (C).
Insérer la Figure 1
Comme le montre la Figure 1, lors de la production d’un intervalle de temps, dès que le participant appuie sur une touche pour débuter l’intervalle, l’émetteur (A) produit des indices temporels qui se dirigent vers l’accumulateur (C). Avant d’y entrer, les indices passent par l’interrupteur (B). Les indices temporels qui sont contenus dans l’accumulateur sont transférés en mémoire de travail (Π) pour une comparaison cognitive entre le nombre d’indices entrés dans l’accumulateur et un nombre critère d’indices correspondant à un intervalle temporel cible en mémoire de référence (ΠΙ). L’interrupteur se referme lorsqu’un signal interne indique que le nombre d’indices amassés dans l’accumulateur est équivalent au nombre critère. Le participant appuie alors de nouveau sur une touche.
Church (1984) a élaboré son modèle à partir d’expériences faites sur des animaux non humains. Le formalisme mathématique de ce modèle est très développé. Il identifie,
notamment, les sources de variance reliées aux différentes composantes du modèle. De plus, des expériences sur les animaux et les humains ainsi queries études neuropsychologiques ont testé les prédictions de ce modèle.
Interprétation théorique des résultats expérimentaux obtenus
Le modèle de Church (1984) et Gibbon et al. (1984) permet de rendre compte des résultats expérimentaux de Fortin et al. (1993) et de Fortin et Breton (1995). Pendant les essais de pratique, les participants développent un nombre critère d’indices temporels à accumuler qui correspond à l’intervalle cible en mémoire de référence. Comme l’illustre la Figure 2,
lorsqu’un participant produit un intervalle temporel, il débute sa production par la pression d’une touche, ce qui enclenche le processus d’accumulation des indices temporels dans l’accumulateur. Le processus d’accumulation se poursuit jusqu’à ce que le nombre d’indices soit équivalent au nombre critère correspondant à la durée cible.
Insérer la Figure 2
Quand une production temporelle est exécutée simultanément à une tâche non temporelle en MCT, le processus de transfert des indices temporels dans la MCT serait momentanément interrompu pendant la durée des opérations interférentes de la tâche non temporelle sur la tâche de production. Comme le présente la Figure 3, durant un essai où une production temporelle et un traitement non temporel sont combinés, le processus d’accumulation est retardé pendant l’exécution du traitement non temporel. L’atteinte du nombre critère d’indices demandera davantage de temps. L’intervalle produit sera allongé proportionnellement à la durée de !’interruption du processus d’accumulation des indices temporels (Fortin & Massé,
1999; Fortin, 1999). Ainsi, l’allongement des intervalles produits sera proportionnel à la quantité de traitement requis par la tâche non temporelle.
Par ailleurs, dans les expériences de Fortin et al. (1993), les productions temporelles ne varient pas en fonction de la quantité de traitement non temporel, quand ce traitement n’exige pas de traiter de !’information en mémoire. Ceci suggère que la MCT contribue au processus d’accumulation des indices temporels. La MCT aurait la propriété d’interrompre le processus d’accumulation lorsque la tâche non temporelle nécessite les mêmes ressources ou les mêmes processus que la tâche d’estimation temporelle (Fortin, 1999). L’implication de la MCT dans le processus d’accumulation est reconnue par certains auteurs, tel que Zakay (1990), qui affirme que l’estimation de courts intervalles de temps sollicite la MCT, et Gibbon et al. (1984) qui incluent dans leur modèle la MCT dans le processus d’accumulation de !’information temporelle.
Autres modèles d’horloge interne
D’autres modèles d’horloge interne ont été proposés. Rousseau, Picard et Pitre (1984) élaborent un modèle d’horloge qui explique le jugement temporel en incluant une composante attentionnelle. Cette horloge inclut trois structures principales: une source interne
d’information temporelle (horloge), un mécanisme ON-OFF (interrupteur) et un accumulateur. Comme le modèle de Church (1984), une source interne (A) émet des indices temporels qui s’accumulent dans un compteur (C). Lorsqu’une personne porte attention au temps, elle enclenche un interrupteur (B) qui, en mode «OFF», permet !’accumulation des informations dans le compteur. Le mouvement «ON-OFF» de l’interrupteur correspondrait à la fluctuation de !’attention du participant. Ce modèle d’horloge interne explique l’effet d’interférence en termes de partage de ressources attentionnelles entre la tâche temporelle et la tâche non temporelle.
Zakay et Block (1996) proposent un modèle d’horloge interne, le modèle de la barrière attentionnelle (attentioncil-gate model), qui intègre les structures cognitives de base du modèle psychophysique de Church (1984), un émetteur, un interrupteur et un accumulateur, et y ajoutent une composante attentionnelle explicite, la barrière attentionnelle. Ces auteurs incluent huit composantes à leur modèle, illustré à la Figure 4: l’émetteur (A), la barrière
attentionnelle (B), l’interrupteur (C), le compteur cognitif (D), la MCT (E), le comparateur cognitif (F) la mémoire de référence (G) et les mécanismes de réponse (H).
Insérer la Figure 4
Les étapes du traitement de ]’information temporelle dans le modèle de la barrière attentionnelle sont essentiellement les mêmes que celles décrites dans le modèle de Church (1984): l’émetteur (A) produit des indices temporels, dont la fréquence varie en fonction du degré d’éveil de l’individu (arousal). Une barrière attentionnelle (B) détermine la quantité d’informations temporelles entrant dans le compteur cognitif (D). Lorsque !’attention est seulement vouée à une tâche temporelle, la barrière attentionnelle s’ouvre plus fréquemment, ce qui peimet !’accumulation d’un plus grand nombre d’indices dans le compteur cognitif. Les indices passent d’abord par un interrupteur (C) qui fonctionne dans un mode «tout ou rien» en fonction de la signification temporelle d’un stimulus. Lorsqu’un stimulus signale le début d’un intervalle, !’interrupteur s’ouvre et laisse passer les indices temporels dans le compteur
cognitif (D). L’interrupteur se referme lorsqu’un signal interne indique que l’intervalle cible est atteint. Si une estimation ou une réponse est demandée, !’information contenue dans le compteur est transférée en MCT (E) pour une comparaison cognitive (F) entre le nombre d’indices entrés dans le compteur et le nombre d’indices critère correspondant à un intervalle de référence. Le nombre d’indices critère peut être emmagasiné, selon le contexte de la tâche temporelle, dans la mémoire de référence (G) ou dans la MCT (E). L’interprétation de l’effet d’interférence d’une tâche non temporelle sur l’estimation du temps qu’offre ce modèle met l’accent sur l’influence des ressources attentionnelles dans le processus d’accumulation des indices temporels. Bien que le modèle de timing scalaire de Gibbon et al.(1984) ne possède pas de composante attentionnelle explicite, Meck (1984) postule également que le processus d’accumulation serait sous le contrôle d’un interrupteur permettant !’accumulation des informations temporelles quand !’attention est allouée à la tâche temporelle.
Difficulté du traitement en MCT et production temporelle simultanée
Les études de Fortin et al. (1993) ont montré que la quantité d’interférence entre un traitement temporel et un traitement non temporel concurrent est positivement reliée à la quantité de traitement en MCT requis par le traitement non temporel. Fortin et Massé (1999) vérifient la relation entre la difficulté du traitement en MCT et l’interférence sur l’estimation du temps. Deux tâches de mémoire sont interpolées à la production d’un intervalle temporel de 2000 ms. La première est une tâche classique d’identification d’item et la seconde est une tâche d’identification d’item à laquelle s’ajoute un traitement d’ordre temporel. Le traitement d’ordre temporel consiste à évaluer le moment d’apparition d’une lettre cible dans un
ensemble-mémoire. Dans les deux conditions, la taille de !’ensemble-mémoire varie (n = 1 à 6). Une condition contrôle TR mesure d’abord le niveau de difficulté des deux traitements non temporels. Les résultats montrent que la pente de la fonction des TR dans la condition
«traitement d’item + ordre temporel» est plus élevée que celle dans la condition «traitement d’item». Ce résultat confirme que la condition «traitement d’item + ordre temporel» est plus difficile que la condition «traitement d’item».
Dans la condition DT, les essais expérimentaux de la condition «traitement d’item» se déroulent tel que décrit dans la première expérience de Fortin et al. (1993). Les essais de la condition «traitement d’item + ordre temporel» se déroulent essentiellement de la même façon à l’exception que deux jugements non temporels sont effectués en donnant la réponse: la production de l’intervalle temporel se termine par la pression d’une touche donnée si la lettre cible est présente et à la bonne position temporelle ou par la pression d’une autre touche si elle est absente ou à la mauvaise position temporelle. Les résultats montrent que les temps de production s’allongent en fonction de la taille de !’ensemble-mémoire dans les deux conditions. Toutefois, comme dans la condition TR, la pente de la fonction de la condition «traitement d’item + ordre temporel» est plus élevée que celle de la condition «traitement d’item». La magnitude de l’effet d’interférence entre la production d’un intervalle de temps et le traitement en MCT apparaît être positivement reliée au niveau de difficulté de la tâche non temporelle.
Une seconde expérience teste l’effet du traitement de !’information d’ordre en MCT par rapport à son maintien, en comparant deux conditions expérimentales. La première condition est une tâche d’identification d’item combinée à la production d’un intervalle temporel de 2000 ms. Dans la seconde condition, la tâche d’identification d’item est interpolée à la
production du même intervalle et le participant doit indiquer la position temporelle de la cible après la tâche de production. L’information d’ordre est seulement maintenue en mémoire pendant la production. Les résultats montrent que le maintien de !’information d’ordre n’affecte pas les temps de production. Cette dissociation entre le traitement et le maintien de !’information en MCT confirme une fois de plus que l’interférence entre une tâche non
temporelle et l’estimation du temps résulte des opérations cognitives effectuées simultanément en MCT. Fortin et Champagne (1998) obtiennent des résultats similaires dans des conditions où le traitement d’ordre est effectué sans que la présence de la cible n’ait à être vérifiée en mémoire.
L’ensemble de ces résultats offre non seulement un appui aux modèles attentionnels d’estimation du temps (e.g., Block, 1990; Thomas & Weaver, 1975; Zakay, 1993) mais aussi aux modèles d’horloge interne qui incluent un mécanisme de contrôle attentionné! (Meck, 1984; Rousseau et al., 1984; Zakay & Block 1996). Tel que mentionné antérieurement, selon ces modèles un interrupteur ou une b amère attentionnelle détermine la quantité d’indices entrant dans le compteur cognitif selon le niveau d’attention du participant à la tâche
temporelle. La durée du traitement non temporel, qui correspond ici à la vitesse du processus de comparaison de la cible avec les items en mémoire, peut être mise en lien avec la durée de !’interruption du processus d’accumulation des indices pendant ce traitement. La durée du traitement non temporel en MCT apparaît déterminer la magnitude de l’effet d’interférence d’une tâche non temporelle en mémoire sur l’estimation temporelle, que cette durée soit manipulée par la difficulté de la tâche non temporelle ou par sa complexité (Fortin & Massé,
Mémoire et traitement d’ordre
La recherche sur l’estimation du temps n’est pas le seul champ d’étude en psychologie qui tente de comprendre les mécanismes du traitement temporel. De nombreux travaux empiriques sur la mémoire ont étudié les processus inhérents au traitement de !’information temporelle. Traditionnellement, lors de ces expériences, les participants doivent d’abord mémoriser une liste d’items et ensuite effectuer une tâche de rappel sériel, c’est-à-dire rappeler les items dans leur ordre de présentation. L’information d’ordre temporel concerne alors le moment précis d’apparition de chaque item dans le temps. Généralement, les items apparus au début et à la fin de la liste sont plus facilement rappelés que les items situés au milieu. Cette relation entre le pourcentage de réponses correctes et les différentes positions temporelles peut être illustrée à l’aide d’une fonction de forme concave nommée courbe de position sérielle.
Certains résultats empiriques montrent que le traitement de !’information d’ordre et le traitement de !’information d’item peuvent être dissociés (Bjorlc & Healy, 1974; Healy, 1974,
1982; Murdock, 1976). Par exemple, un participant peut se rappeler avoir vu la lettre «A» (information d’item) dans 1 ’ensemble-mémoire, mais ignorer si elle est apparue en premier ou en second dans la liste (information d’ordre). L’étude de Healy (1974) a montré que lorsque les participants doivent seulement rappeler les items mémorisés, sans traiter leur ordre temporel, la fonction de position sérielle perd sa forme concave. Ces résultats suggèrent que différents processus en MCT pourraient provoquer les erreurs d’ordre et les erreurs d’item (Healy, 1982).
Les études sur le traitement de !’information d’ordre en mémoire ont surtout utilisé des tâches de jugement d’ordre temporel. L’information d’ordre peut toutefois être considérée dans sa dimension spatiale. L’information d’ordre spatial est alors définie comme la localisation précise de chacun des items mémorisés dans un espace donné. Les traitements d’ordre temporel et d’ordre spatial ont été étudiés dans plusieurs conditions expérimentales utilisant, entres autres, des stimuli verbaux et non verbaux, différentes méthodes de
présentation visuelle d’items et des tests de récupération de !’information variés (e.g. Brech, 1979).
Le traitement d’ordre temporel et le traitement d’ordre spatial comporteraient certaines similitudes. Par exemple, l’étude de Naime et Dutta (1992) montre que !’information d’ordre temporel et !’information d’ordre spatial ont des représentations équivalentes en mémoire de référence. Dans la deuxième expérience de cette étude, les participants évaluent d’abord la qualité plaisante des mots des sept listes d’items. Les participants effectuent ensuite une tâche de distraction pendant 10 minutes. Dans la condition spatiale, tous les mots sont présentés à nouveau dans leur ordre temporel d’apparition et les participants doivent reconstruire l’ordre spatial des mots. La même procédure s’applique à la condition temporelle, à !’exception que les participants doivent reconstruire l’ordre temporel des items et que les mots présentés à nouveau sont dans leur ordre spatial d’origine. Les résultats montrent des courbes de position sérielle de forme concave et une distribution des erreurs de position relativement symétrique autour de la position d’ordre réelle tant pour la condition spatiale que pour la condition temporelle.
Cependant, les représentations de !’information d’ordre spatial et de !’information d’ordre temporel semblent se distinguer en MCT. Des auteurs, comme Healy et ses collègues (1975, 1977, 1978, 1982; Healy, Cunningham, Gesi, Till, & Bourne, 1991) soutiennent que la rétention d’une séquence temporelle serait basée sur un codage verbal tandis que la rétention de !’information d’ordre spatiale s’appuierait sur un codage des propriétés spatio-temporelles des stimuli à mémoriser. Son codage serait alors analogique plutôt que verbal. En effet, Healy (1975) constate que l’exécution d’une tâche de suppression articulatoire, lors de l’encodage des items à mémoriser, affecte davantage le rappel de l’ordre temporel des items que le rappel de l’ordre spatial. De plus, le rappel d’information d’ordre temporel serait particulièrement affecté par !’exécution simultanée d’une tâche impliquant de la vocalisation. Le rappel de !’information d’ordre spatial serait quant à lui davantage perturbé par l’exécution conjointe d’un traitement d’information spatiale (Healy, 1977).
Par ailleurs, dans une série de quatre expériences, Dutta et Naime (1993) vérifient de quelle manière la position spatiale d’un item en MCT influence l’encodage et la récupération de !’information d’ordre temporel et vice versa. Dans les quatre expériences, une paire de stimuli est présentée. Chaque stimulus apparaît en premier ou en second dans le temps et au-dessus ou en dessous d’un point de fixation. Une cible apparaît ensuite et les participants doivent juger si elle est apparue en premier ou en second dans le temps (Expériences 1 et 3) ou au-dessus ou en dessous du point de fixation (Expériences 2 et 4). Les résultats montrent que !’information d’ordre temporel et !’information d’ordre spatial n’interfèrent pas l’une sur l’autre quand une seule dimension (spatiale ou temporelle) fait l’objet du rappel et que l’autre doit être ignorée. Cependant, un effet d’interférence apparaît lorsque !’information d’ordre temporel et
!’information d’ordre spatial doivent être traitées toutes deux pour répondre à la tâche. Les performances aux tâches de jugement d’ordre sont meilleures si les valeurs spatiale et temporelle sont compatibles (première lettre dans le temps et située au-dessus du point de fixation) que si elles sont incompatibles (première lettre dans le temps et située en dessous du point de fixation. Selon les auteurs, la dissociation entre les résultats des deux premières et des deux dernières expériences suggère que les exigences propres à la tâche de rappel déterminent !’interaction entre !’information d’ordre spatial et !’information d’ordre temporel.
Bien que les traitements de !’information d’ordre temporel et spatial en MCT aient fait l’objet de nombreuses études depuis les trente dernières années, peu d’entre elles ont comparé le jugement d’information d’ordre en MCT à celui de la durée d’un court intervalle temporel.
Objectifs et hypothèses
L’étude ayant vérifié la relation entre la difficulté d’une tâche en MCT et l’effet
d’interférence sur l’estimation temporelle simultanée utilisait le traitement d’ordre en MCT pour élever le niveau de difficulté de la tâche (Fortin & Massé, 1999). L’effet d’interférence du traitement d’ordre sur la production d’un intervalle de temps a pu être causé spécifiquement par le traitement d’ordre temporel en mémoire ou par le traitement général d’information de position en mémoire. Le présente étude a pour objectif général de vérifier si l’effet
d’interférence observé est spécifique au traitement d’ordre temporel des items en MCT, et si un traitement d’ordre spatial en mémoire a le même effet.
Le premier objectif spécifique de cette étude est de vérifier si le traitement d’information d’ordre spatial en MCT interfère sur une production temporelle simultanée. Les participants sont testés en condition DT qui combine une tâche de production temporelle et une tâche d’identification de position spatiale d’une cible en MCT. En tenant compte des résultats obtenus par Fortin et Breton (1995), qui montrent un effet d’interférence entre une tâche exigeant un traitement visuo-spatial en MCT et une tâche de production temporelle, il est attendu que le traitement d’ordre spatial en MCT provoque l’allongement des temps de production moyens en fonction de la taille de l’ensemble-mémoire.
Un second objectif spécifique est de comparer l’effet du traitement d’information d’ordre spatial à celui du traitement d’information d’ordre temporel. Les deux tâches sont d’abord exécutées dans une condition contrôle TR afin de s’assurer qu’elles ont un niveau de difficulté équivalent. Ensuite, dans une condition DT, les tâches de jugement d’ordre sont combinées tour à tour avec la tâche de production temporelle. Deux hypothèses sont proposées. D’abord, si l’effet d’interférence du traitement d’ordre sur la production simultanée d’un intervalle de temps est causé spécifiquement par le traitement d’ordre temporel en mémoire, une
dissociation dans les effets d’interférence causés par les deux tâches d’ordre est attendue. Le traitement d’ordre temporel devrait davantage interférer sur la production simultanée d’un intervalle de temps que le traitement d’ordre spatial puisque l’estimation du temps et la tâche de jugement d’ordre temporel requièrent toutes deux le traitement d’information de type temporel. Par contre, si l’effet d’interférence est causé par le traitement d’information d’ordre en général, qu’il soit temporel ou spatial, des effets d’interférence similaires devraient
MÉTHODE
Participants
Vingt-cinq participants, 10 hommes et 15 femmes, âgés entre 18 et 63 ans (âge moyen = 25,5 ; É-T= 9,17) prennent part à l’expérience. Ils sont recrutés à l’aide d’annonces affichées à l’Université Laval. Les participants assignés à la condition TR reçoivent 10$ pour leur
participation à quatre sessions expérimentales. Les participants dans la condition DT reçoivent une compensation de 20$ pour leur présence à six sessions. Les participants n’ont aucune connaissance préalable des hypothèses de recherche et n’ont jamais participé à une expérience similaire.
Appareil et stimuli
Un ordinateur de type PC IBM est utilisé lors de l’expérience. Les instructions, les stimuli et, s’il y a lieu, les feed-back apparaissent sur un écran de type VGA couleur de 20 cm X 27 cm. Les réponses sont données par la pression d’une touche sur le clavier de l’ordinateur. Le logiciel Micro Experimental Laboratory (MEL) contrôle le déroulement de l’expérience et !’enregistrement des données. Les temps de réaction et les productions temporelles sont mesurés en millisecondes (ms). Les participants sont testés individuellement dans une
chambre insonorisée afin de minimiser toute distraction externe à l’expérience. Ils sont assis à une distance d’environ un mètre de l’écran de l’ordinateur.
Les items utilisés au cours de !’expérimentation font partie d’un ensemble fermé de 10 lettres composé de sept consonnes (D, Q, G, R, S, P, F) et de trois voyelles (A, E, U). La taille des ensembles-mémoire (n = 2 ou 4 lettres différentes) et la cible (n = 1) sont sélectionnées aléatoirement et varient d’un essai à l’autre. Les lettres sont présentées en blanc sur un fond noir. Dans la condition temporelle, l’angle visuel sous-tendu par une lettre est de 0,22° de largeur par 0,22° de hauteur. Dans la condition spatiale, l’angle sous-tendu par la matrice est
de 1,38° de largeur par 0,22° de hauteur avec un ensemble-mémoire de deux lettres et de 1,38° de largeur par 0,97° de hauteur avec un ensemble-mémoire de quatre lettres.
Procédure
Quinze participants sont assignés à la condition TR. Chaque participant est testé dans les conditions spatiale et temporelle dans deux sessions séparées. L’ordre des séances dans les deux conditions est contrebalancé. Un autre groupe de 10 participants est testé dans la condition DT, qui inclut deux sessions expérimentales dans la condition spatiale et deux sessions dans la condition temporelle. L’ordre des sessions est contrebalancé dans les deux conditions.
Dans la condition TR, les participants reçoivent la consigne de répondre le plus rapidement possible quand la cible est présentée, avec une réponse positive si la position spatiale ou temporelle de la cible est correcte, et avec une réponse négative si la position est incorrecte. Dans la condition DT, les participants sont d’abord entraînés à produire un intervalle temporel cible de 2700 ms lors de deux sessions d’essais de pratique. Les participants sont ensuite testés dans quatre sessions expérimentales, durant lesquelles ils reçoivent la consigne de produire le plus précisément possible l’intervalle temporel cible tout en exécutant simultanément la tâche d’ordre temporel ou d’ordre spatial lors des essais expérimentaux.
Lors des tâches de mémoire, le nombre d’essais pour les tailles d’ensemble-mémoire (n = 2 et 4 lettres) et le nombre d’essais positifs et négatifs sont contrebalancés à l’intérieur de
chaque bloc dans les conditions TR et DT. La cible est toujours présente dans l’ensemble- mémoire afin que les participants n’aient pas à décider si la cible est présente ou absente, mais seulement à juger si la position de la cible est correcte ou non.
Condition TR. Chacune des sessions comporte six blocs de 36 essais, avec 30 secondes de pause entre chaque bloc. Une session expérimentale a une durée moyenne de 25 minutes.
Le premier bloc d’essais sert à familiariser le participant à la tâche. Un essai débute par la présentation du mot «PRÊT» au centre de l’écran. Le participant commence l’essai en appuyant sur la touche «2» du clavier numérique de l’ordinateur. Dans la condition de
jugement d’ordre temporel, les lettres de 1 ’ensemble-mémoire (2 ou 4 items) apparaissent les unes après les autres au centre de l’écran, au rythme d’un item par seconde, toujours au même endroit sur l’écran. Après la présentation de 1 ’ensemble-mémoire, un point de fixation (+) apparaît et reste présent jusqu’à ce que le participant presse de nouveau sur la touche «2». Immédiatement après cette pression, la lettre cible est présentée au centre de l’écran avec un chiffre en dessous d’elle correspondant à la position temporelle à juger. La lettre cible et le chiffre demeurent présents jusqu’à ce que le participant réponde à la tâche de jugement
d’ordre. Le participant doit appuyer le plus rapidement possible sur la touche «1» si la position temporelle de la cible est correcte (essai positif) ou sur la touche «3» si elle est incorrecte (essai négatif).
Dans la condition de jugement d’ordre spatial, les lettres de !’ensemble-mémoire (2 ou 4 items) apparaissent simultanément à l’écran de l’ordinateur. Les stimuli sont présentés deux par deux sur une rangée (2 items) ou sur deux rangées (4 items) dans une matrice imaginaire. Le temps de présentation de !’ensemble-mémoire est d’une seconde par item, soit
respectivement deux et quatre secondes quand deux et quatre items sont présentés. Après la présentation de !’ensemble-mémoire, un point de fixation (+) apparaît et reste présent jusqu’à ce que le participant appuie sur la touche «2». Immédiatement après cette pression, la lettre cible apparaît à l’une des localisations possibles dans la matrice. Les autres localisations sont comblées par un symbole neutre (#). La lettre cible demeure présente jusqu’à ce que le participant réponde à la tâche de jugement d’ordre. Le participant doit appuyer le plus rapidement possible sur la touche «1» si la position spatiale de la cible est correcte (essai positif) ou sur la touche «3» si elle est incorrecte (essai négatif). Dans les deux conditions, un feed-back visuel (CORRECT, ERREUR) suit la réponse du participant, lui indiquant si sa réponse est bonne ou non. Le feed-back est suivi par le mot «PRÊT», indiquant le début d’un nouvel essai expérimental.
Des illustrations schématiques des essais expérimentaux dans les conditions temporelle et spatiale sont présentées respectivement aux Figures 5A et 5B. Avant chaque session
expérimentale, ]’expérimentatrice donne les instructions au participant et présente quelques exemples si nécessaire. Dans les conditions temporelle et spatiale, les temps de réaction et la réponse à la tâche de jugement d’ordre sont enregistrés.
Insérer la Figure 5
Condition DT. Les participants sont d’abord entraînés lors de deux sessions d’essais de pratique à produire un intervalle de temps de 2700 ms. Les sessions de pratique ont pour but de stabiliser la performance des productions temporelles des participants. Chaque session est composée de quatre blocs de 48 essais avec un feed-back sur l’intervalle produit et un bloc de 48 essais sans feed-back. Un essai débute par la présentation d’un point de fixation (*) au centre de l’écran. La tâche du participant consiste à produire le plus précisément possible un intervalle temporel cible de 2700 ms en appuyant à deux reprises sur une touche du clavier numérique. Dans les quatre premiers blocs, un feed-back visuel informe le participant de la précision de sa production (TROP COURT, CORRECT, TROP LONG) à la fin de chaque essai. Un intervalle est correct si sa durée correspond à plus ou moins 10% de la durée cible de 2700 ms (+/- 135 ms). Lors du cinquième bloc, aucun feed-back n’est donné afin que les participants s’habituent à produire l’intervalle cible sans rétroaction. Une session a une durée moyenne de 35 minutes.
Les participants sont ensuite testés dans une condition DT durant quatre sessions
expérimentales. Chacune des sessions comporte un bloc de 48 essais de pratique avec feed- back, pour rappeler au participant la durée cible. Les essais de ce bloc suivent la même procédure que les essais avec feed-back des sessions de pratique, tels que décrits
précédemment. Ensuite, un bloc de 12 essais de familiarisation à la tâche expérimentale est effectué, suivi de quatre blocs de 36 essais expérimentaux. Un essai expérimental consiste à produire le plus précisément possible l’intervalle cible de 2700 ms tout en effectuant
simultanément la tâche de jugement d’ordre. Les essais expérimentaux commencent par la présentation d’un point de fixation (*). Quand le participant est prêt, il presse sur la touche «2» du clavier numérique.
Dans la condition temporelle, les items de !’ensemble-mémoire sont présentés
successivement à un rythme d’un item par seconde, comme dans la condition TR. Après la présentation de !’ensemble-mémoire, un point de fixation (+) apparaît et demeure présent jusqu’à ce que le participant appuie sur la touche «2» pour débuter la production de
!’intervalle cible. Cinq cents ms après cette pression, la lettre cible est présentée au centre de l’écran avec un chiffre en dessous d’elle correspondant à la position temporelle à juger. La lettre cible et le chiffre demeurent présents jusqu’à ce que le participant mette fin à sa production temporelle. Il appuie sur la touche «1» si la position temporelle de la cible est correcte (essai positif) ou sur la touche «3» si elle est incorrecte (essai négatif).
Dans la condition spatiale, les lettres de !’ensemble-mémoire sont présentées
simultanément à l’écran de l’ordinateur, tel que décrit dans la condition TR. Tout de suite après la présentation de 1 ’ensemble-mémoire, un point de fixation (+) apparaît et demeure présent jusqu’à ce que le participant appuie sur la touche «2» pour débuter la production de l’intervalle cible. Sept cents ms après le début de la production, une lettre cible apparaît à l’une des localisations spatiales possibles dans la matrice, accompagnée de stimuli neutres (#) situés aux autres localisations. La lettre cible demeure présente jusqu’à ce que le participant termine la production de l’intervalle cible. Le participant appuie sur la touche «1» si la position temporelle de la cible est correcte (essai positif) ou sur la touche «3» si elle est incorrecte (essai négatif).
Dans les deux conditions, à la suite de la production temporelle, un feed-back visuel est présenté pendant 1000 ms, indiquant si la réponse à la tâche de jugement d’ordre est correcte ou non. Aucune rétroaction n’est donnée au participant à propos de sa performance
temporelle. Le feed-back est suivi par un point de fixation (*) marquant le commencement de l’essai suivant. Des représentations schématiques des essais dans la condition d’entraînement à
la tâche de production et dans les conditions DT de jugement temporel et spatial sont illustrées aux Figures 6A, 6B et 6C respectivement.
Insérer la Figure 6
Il est à noter que dans la condition DT, la cible est présentée 700 ms après le début de la production de Γintervalle cible dans la condition spatiale et 500 ms après le début de la production dans la condition temporelle. Cet écart de 200 ms entre le moment de présentation de la cible dans les conditions spatiale et temporelle est nécessaire en raison des résultats obtenus dans la condition TR, qui seront décrits ultérieurement dans la section Résultats. En effet, le temps nécessaire pour accomplir le jugement d’ordre spatial est généralement 200 ms plus court par rapport à la condition de jugement d’ordre temporel. Par conséquent, dans la condition spatiale, la cible apparaît 200 ms plus tard au cours de la production de l’intervalle cible afin de s’assurer que la durée du traitement concurrent est équivalente dans les
conditions cl’ordre spatial et temporel.
RÉSULTATS
Les données d’un bloc expérimental (36 essais) dans la condition DT spatiale ont été éliminées pour un participant en raison de son incompréhension de la tâche. Les essais
comportant une erreur dans le jugement de la position de la cible ont été retirés de l’ensemble de données à analyser. Ceci correspond respectivement à 5,99% et 6,04% des données dans les conditions TR spatiale et temporelle, de même qu’à 2,00% et 2,81% des données dans les conditions DT spatiale et temporelle. Après élimination des erreurs, les données extrêmes ont été exclues de l’analyse. Elles correspondent à plus ou moins trois écarts-types de la moyenne des productions temporelles de chaque participant. Ceci représente respectivement 1,45% et 1,38% des données dans les conditions TR spatiale et temporelle, et à 1,11% et 1,39% des données dans les conditions DT spatiale et temporelle.
Pour chaque participant, la moyenne des temps de réaction et la moyenne des temps de production ont été calculées en fonction de la taille de Γensemble-mémoire dans les deux conditions d’ordre. Ensuite, les temps de réaction moyens et les temps de productions moyens ont été respectivement soumis à deux analyses de variance à mesures répétées à deux facteurs (Kirk, 1995), soit la taille de Γensemble-mémoire (n = 2 et 4) et la condition d’ordre (spatial, temporel). Deux autres analyses de variance à mesures répétées ont également été complétées pour tester l’effet de la taille de l’ensemble-mémoire et l’effet de la condition d’ordre sur les taux d’erreurs des tâches de mémoire dans les conditions TR et DT. Le niveau de signification statistique est fixé àp<.05.
Condition TR
La Ligure 7 illustre les temps de réaction moyens pour chaque taille de l’ensemble- mémoire dans les conditions spatiale et temporelle. Les temps de réaction augmentent significativement en fonction de la taille de 1 ’ensemble-mémoire L(l,14) = 102.25, MCE = 4700, p<.0001, et sont significativement plus longs dans la condition temporelle que dans la condition spatiale, L(l,14) = 19.57, MCE = 28743, pc.0006. L’interaction entre la taille de 1 ’ensemble-mémoire et la condition d’ordre n’est pas significative L(l,14) = 2.65, MCE = 985, £<.13. Les pentes et les ordonnées à l’origine des temps de réaction moyens en fonction de la taille de !’ensemble-mémoire sont respectivement 96,1 ms/item et 656,4 ms dans la condition temporelle et 82,9 ms/item et 502,3 ms dans la condition spatiale.
Insérer la Ligure 7
Le Tableau 1 présente les taux d’erreurs moyens de la tâche de jugement d’ordre dans les conditions spatiale et temporelle. Un effet marginal de la taille de 1 ’ensemble-mémoire sur le taux d’erreurs est observé L(l,14) = 4.40, MCE = 12.58, g<.06. Ni la condition d’ordre L<1, ni !’interaction entre la taille de !’ensemble-mémoire et la condition d’ordre Lcl, n’ont affecté significativement les taux d’erreurs.
Insérer Tableau 1
Condition DT
La Figure 8 illustre les productions temporelles moyennes en fonction de la taille de !’ensemble-mémoire dans les conditions spatiale et temporelle. Ni l’effet de la taille de !’ensemble-mémoire F(l,9) = 2.85, MCE = 18868, p<.13 ni l’effet de la condition d’ordre F( 1,9) = 1.08, MCE = 28715, p<.33 ne s’avèrent statistiquement significatifs. L’interaction entre la taille de ]’ensemble-mémoire et la condition d’ordre est cependant significative
F( 1,9) = 5.99, MCE = 779, p<.04. Les tests d’effets simples montrent que l’effet de la taille de !’ensemble-mémoire est significatif dans la condition temporelle F( 1,9) = 5.53, MCE = 8141, P<.04 mais ne l’est pas dans la condition spatiale F( 1,9) = 1.16, MCE = 11506, gc.31. Les valeurs de pentes et d’ordonnées à l’origine des temps de production moyens en fonction de la taille de !’ensemble-mémoire sont respectivement 47,5 ms/item et 2594 ms dans la condition temporelle et 25,5 ms/item et 2716 ms dans la condition spatiale.
Insérer la Figure 8
Les résultats individuels sont examinés. La Figure 9 illustre la différence entre les temps de productions moyens obtenus avec un ensemble-mémoire de quatre items et ceux obtenus avec un ensemble de deux items pour chaque participant dans les conditions temporelle et spatiale. Dans la condition temporelle, neuf participants sur dix montrent un allongement des temps produits en fonction de la taille de !’ensemble-mémoire et un seul participant présente des temps de productions équivalents pour les deux tailles de 1 ’ensemble-mémoire. Aucun
participant ne montre une diminution des temps de production en fonction du nombre d’items à traiter en mémoire. Les patrons de performance dans la condition spatiale sont quant à eux plus variables: six participants sur dix présentent une diminution des temps produits en
