Thesis
Reference
Mémoire de travail et mémorisation incidente: que faisons-nous des informations inutiles?
DAGRY, Isabelle
Abstract
Ce travail de thèse visait à étudier le devenir des distracteurs dans les tâches d'empan complexe en comparant deux modèles qui expliquent l'effet du coût cognitif. Tandis que l'un postule l'existence d'un mécanisme de suppression active des distracteurs (SOB-CS ; Oberauer et al., 2012), l'autre postule un mécanisme de rafraichissement des traces mémorielles (TBRS ; Barrouillet et al., 2004). Le raisonnement au sein des expériences était que si les participants utilisent le temps libre pour supprimer les distracteurs, alors ces derniers devraient être moins accessibles. Nous avons mesuré la mémoire pour les distracteurs, afin de déterminer si la manipulation du rythme de présentation des distracteurs dans une tâche d'empan complexe avait un impact sur leur accessibilité lors de leur rappel ou reconnaissance. Aucun de nos résultats ne nous permet de concevoir l'existence d'un mécanisme d d'inhibition tel que postulé dans le SOB-CS lors de l'exécution de tâches d'empan complexe.
DAGRY, Isabelle. Mémoire de travail et mémorisation incidente: que faisons-nous des informations inutiles?. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2019, no. FPSE 739
DOI : 10.13097/archive-ouverte/unige:123853 URN : urn:nbn:ch:unige-1238539
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:123853
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Section de Psychologie
Sous la direction du Pr. Barrouillet
Mémoire de travail et mémorisation incidente : Que faisons-nous des informations inutiles ?
THESE
Présentée à la
Faculté de psychologie et des sciences de l’éducation de l’Université de Genève
pour obtenir le grade de Docteur en Psychologie
par
Isabelle DAGRY
De Suisse, Valais
Thèse N°739
GENEVE Septembre 2019 N° d’étudiant : 06-317-275
Résumé
Toutes les théories s’accordent sur le fait que la mémoire de travail (MDT) est un système à capacité limitée. Cependant, on trouve dans la littérature différentes manières d’expliquer cette limite.
Alors que certaines théories prétendent que cette limite est due aux interférences entre les items à mémoriser et les distracteurs (SOB-CS; Oberauer, Lewandowsky, Farrell, Jarrold & Greaves, 2012), d’autres affirment que le déclin temporel de l’information en mémoire de travail est également impliqué (TBRS; Barrouillet, Bernardin & Camos, 2004). Ces points de vue opposés impliquent différentes explications de l’effet du coût cognitif observé lors de l’exécution de tâches d’empan complexe. Ces tâches combinent le maintien et le traitement d’information. L’effet du coût cognitif implique que l’empan en MDT augmente lorsque le rythme auquel est effectué la tâche concurrente diminue. Les expériences incluses dans cette thèse visaient à étudier le devenir des informations devenues inutiles traitées dans les tâches d’empan complexe, appelées également distracteurs. Les résultats obtenus dans ces expériences nous permettent de comparer deux modèles qui expliquent l’effet du coût cognitif en se basant sur des logiques inverses. Tandis que l’un postule l’existence d’un mécanisme de suppression active des distracteurs (SOB-CS ; Oberauer et al., 2012), permettant ainsi que réduire l’interférence en MDT, l’autre postule un mécanisme de rafraichissement des traces mémorielles (TBRS ; Barrouillet et al., 2004). Ainsi, selon le TBRS, un meilleur empan serait observé en cas de coût cognitif faible car la proportion de temps durant lequel nous pouvons rafraichir les traces mémorielles augmente. En revanche, selon le SOB-CS, un faible coût cognitif nous laisserait plus de temps pour effectuer une suppression des distracteurs, ce qui engendrerait un meilleur rappel des items à mémoriser. Les diverses études incluses dans ce travail suivent le même raisonnement : si les distracteurs sont inhibés durant les temps libres qui succèdent à leur traitement, alors l’inhibition devrait laisser des empreintes en mémoire à long terme sous forme d’une accessibilité réduite des items supposés avoir été supprimés (Healey, Campell, Hasher, & Ossher, 2010). Dans nos expériences, nous avons mesuré la mémoire pour les distracteurs par plusieurs méthodes convergentes, afin de nous permettre de déterminer si la manipulation du rythme de présentation des distracteurs dans une tâche d’empan complexe avait un impact sur leur accessibilité lors de leur rappel ou reconnaissance. Aucune de nos expériences ne nous a fourni de résultats qui pourraient être interprétés comme une preuve de la suppression ou de l’inhibition des distracteurs par un mécanisme de suppression qui fonctionnerait pendant le temps libre entre les distracteurs. Par conséquent, nos résultats ne permettent pas de supposer l'existence d'un mécanisme d'inhibition tel que postulé dans le modèle SOB-CS lors de l'exécution de tâches complexes.
Abstract
All theories agree that working memory (WM) is a system with limited capacity. However, there exist different explanations for this limited capacity in the literature. While some theories claim that this limitation is due to interference between memory items and distractors (SOB-CS, Oberauer, Lewandowsky, Farrell, Jarrold & Greaves, 2012), others argue that the temporal decline of information in working memory is also involved (TBRS, Barrouillet, Bernardin & Camos, 2004). These opposing views imply different explanations of the cognitive load effect observed when performing complex span tasks. Complex span tasks combine the maintenance of memory items with the concurrent processing of unrelated information, and the cognitive load effect entails that the memory span for the maintained items increases when the rate at which information needs to be concurrently processed decreases. The experiments included in this dissertation aimed to study the fate of the unrelated information that is concurrently processed in complex span tasks, otherwise known as distractors. The obtained results allow us to compare two opposing models of complex span performance, incorporating either memory interference or memory decline as the basis for working memory limitations. Consequently, the two models explain the cognitive load effect in complex span performance based on inverse logic. The first model assumes that interference causes capacity limits in working memory, and postulates the existence of an active deletion mechanism aimed at reducing interference in WM (SOB-CS; Oberauer et al., 2012).
This mechanism yields better memory span under low cognitive load because there is more time to carry out suppression of distractors in between the processing of these distractors. The second model assumes that temporal decay explains capacity limits in working memory, and proposes a mechanism to refresh memory traces (TBRS, Barrouillet et al., 2004). According to the TBRS model, memory span increases under low cognitive load because the proportion of time during which we can refresh the memory traces in between distractor processing increases. The various studies included in this dissertation all follow the same reasoning: If distractors are indeed inhibited during the free time following their processing, then their inhibition should leave footprints in long term memory in the form of a reduced accessibility for the items that were previously inhibited (Healey, Campell, Hasher, & Ossher, 2010). Moreover, if this inhibition is more efficient under low cognitive load, then the pace at which distractors are presented and processed should have an effect on the accessibility of previously inhibited items. In our experiments, we measured memory for distractors by several convergent methods, in order to determine whether the manipulation of the pace of distractors in complex span tasks had an impact on their accessibility during their recall or recognition. None of our experiments yielded results that could be interpreted as evidence for the inhibition of distractors by a dedicated mechanism that would operate in the free time between distractors. Therefore, our results do not warrant assuming the existence of an inhibition mechanism as postulated by the SOB-CS model for explaining complex span performance.
Remerciements
À Pierre, pour sa présence et son soutien tout au long de ce travail. Après mon départ de l’Université, vous avez tenté de m’encourager à chacune de mes visites à Unimail. Hélas, plus je m’approchais de la fin, plus l’angoisse montait et plus je ralentissais. Si vous lisez ces mots aujourd’hui, c’est que j’ai enfin terminé d’écrire cette thèse.
À tous les membres du comité de thèse, Valérie Camos (Université de Fribourg), Matthias Kliegel (Université de Genève) et André Vandierendonck (Université de Gand, Belgique), qui ont accepté d’évaluer ce travail de thèse.
À Céline, sans qui je n’aurai jamais signé mes premiers contrats pour faire passer des expériences au 5ème étage. Adelina, sans qui je n’aurai jamais connu Céline. Camille, sans qui je n’aurai connu ni Céline, ni Adelina lors de nos groupes de révision.
À Carotte, qui m’a appris plein d’astuces Excel dans le cadre de mon mémoire et qui est ensuite devenue ma collègue et amie dont j’admire tout particulièrement les talents de poétesse.
À Caroline et Evie avec qui j’ai eu l’occasion de partager mon bureau des mois durant.
J’ai grâce à vous obtenu des conseils de pro, j’ai beaucoup ri, pu discuter de choses profondes et moins profondes, et partagé beaucoup de chips. Que de bons souvenirs ! Nous avons passé plus de temps ensemble à cette période qu’avec nos conjoint(e)s.
À Evie Blondie, qui par la suite m’a soutenu tout au long de ce travail et a été d’une grande aide, autant du point de vue théorique, statistique, qu’émotionnel.
À Catherine, de m’avoir fait confiance et m’avoir engagée pour faire passer des expériences, ce qui m’a permis ensuite d’être engagée pour ce doctorat. A Carotte, Caroline, Evie, Catherine, Sébastien, Jonathan, Justine, Naomix, Juliette, Romain, Nolwenn, Françoise, Analisa, Vanessa, Sandrine : avec qui j’ai pu partager mon bureau, partager des fous rires, des fêtes, des sorties, des bons moments, des randonnées, des repas, des apéros, des voyages. Merci pour votre amitié et votre présence qui ont rendu ces quelques années mémorables.
À Simon : mon remplaçant, ses blagues douteuses, sa motivation sans faille pour faire la fête. Je suis ravie d’avoir pu faire ta connaissance.
À ma famille, mes parents, mon frère et ma sœur, qui n’ont jamais compris quel était mon rôle précis et mon travail précis à l’uni, à part celui d’organiser des apéros ou encore de voyager un peu trop à leur goût...
Au reste de ma famille : Geo, Camille, Adi, Lou, Fabienne, Cyrius, Mélanus, Tony, Giusy, Sibel, Sarah, Cinzia toujours à l’écoute et attentifs à mon avancement. J’aurai aimé qu’ils rédigent cette thèse à ma place, mais visiblement il s’agit d’une tâche non incluse dans notre contrat amical. Malgré cela, je ne vous hais point.
À mes nouveaux collègues qui prenaient des nouvelles de l’avancement de cette thèse et qui m’ont donné quelques mots d’encouragement. Merci, si tout se déroule comme prévu, vous pourrez m’appeler Dr Dagry après la soutenance.
À Linda : de m’avoir soutenue et surtout supportée dans mes moments d’angoisse, d’agressivité. D’être venue me chercher parfois tard au bureau, de m’avoir nourrie à base de pizza et de junk-food quand mon état émotionnel le nécessitait. <3
Et enfin, ou plutôt, surtout, Kim. Lorsque tu es arrivée à Genève, personne ne savait ce que tu faisais là au fond du couloir. La flamme a tardé à s’allumer, mais il semblerait que celle- ci ne puisse plus s’éteindre. Mes souvenirs sont défaillants, mais je crois que durant mes 5 années passées à l’uni en tant qu’assistante doctorante, nous avons voyagé ensemble dans 9 pays différents et j’espère que nous aurons l’occasion d’en visiter davantage ensemble. Avec nous, les bureaux ont vécu beaucoup de choses : du masque d’argile en passant par les tests de glycémie, ou encore les essais de récupération de la moquette grâce aux huiles essentielles. Il serait bien trop long d’énumérer toutes ces merveilleuses choses qui ont illuminé notre quotidien. Tu as toujours trouvé les mots justes pour m’encourager et dépasser l’angoisse provoquée par la rédaction de cette thèse : « essaie de trouver du plaisir dans les petites choses, comme justifier les paragraphes, ou encore augmenter l’interligne de chaque séparation de paragraphe ». Kim, sache que même pour dix millions de francs, je ne renoncerai pas à notre amitié.
Mes derniers remerciements vont à toutes les personnes que j’ai pu rencontrer durant mes années d’université (étudiants et collaborateurs) et avec qui j’ai pu partager divers moments sympathiques qu’il serait bien trop longs de tous citer.
MERCI !
Table des matières
Préface ... 1
Introduction générale ... 1
Buts de la recherche ... 2
Vue d’ensemble ... 4
CHAPITRE 1 ... 5
La capacité limitée de la mémoire de travail ... 5
1.1 Introduction ... 5
1.2 Un système à capacité limitée ... 7
1.3 Mesure de la capacité en mémoire de travail ... 8
1.4 Conclusion ... 10
CHAPITRE 2 ... 11
Les causes de l’oubli en MDT ... 11
2.1 Introduction ... 11
2.1.1 Les causes de l’oubli en mémoire : les premières études ... 11
2.1.2 Une MCT régie par le déclin temporel : les études de Brown (1958) et Peterson et Peterson (1959) ... 14
2.1.3 Le déclin temporel remis en cause : L’étude de Keppel et Underwood (1962) ... 17
2.1.4 Résumé : Une tendance vers le rejet de l’hypothèse du déclin temporel ... 20
2.2 Les causes de l’oubli en MDT ... 21
2.2.1 L’hypothèse du déclin temporel ... 21
2.2.2 Hypothèse de l’interférence ... 27
2.2.3 Résumé ... 31
CHAPITRE 3 ... 33
Les mécanismes de protection des traces mémorielles ... 33
3.1 Introduction ... 33
3.2 Mécanismes activateurs ... 33
3.2.1 Introduction ... 33
3.2.2 La répétition articulatoire de Baddeley ... 34
3.2.3 Le calepin visuospatial et l’inner scribe (Logie, 1995) ... 37
3.2.4 Les mécanismes de rafraichissement ... 38
3.2.4 Rafraichissement vs. Récapitulation articulatoire ... 45
3.2.5 Conclusion ... 47
3.3 Mécanismes inhibiteurs ... 47
3.3.1 Introduction ... 47
3.3.2 Inhibition et contrôle de l’interférence ... 48
3.3.4 L’importance du mécanisme de suppression dans le domaine de la mise à jour en MDT ... 50
3.3.5 Processus de suppression postulé dans le modèle SOB-CS ... 52
3.3.6 Conclusion ... 52
CHAPITRE 4 ... 54
Problématique ... 54
4.1 Introduction ... 54
4.2 Le devenir des items à mémoriser dans les tâches d’empan complexe ... 56
4.3 Le devenir des distracteurs dans les tâches d’empan complexe ... 58
CHAPITRE 5 ... 61
Le devenir des distracteurs à long terme ... 61
Expérience 1 : Rappel différé (mots-mots) ... 62
Méthode ... 62
Résultats ... 65
Discussion ... 70
Expérience 2 : Rappel différé (lettres-mots) ... 71
Méthode ... 71
Résultats ... 72
Discussion ... 74
Expérience 3 : Reconnaissance différée (mots-mots) ... 75
Méthode ... 75
Résultats ... 76
Discussion ... 78
Expérience 4 : Reconnaissance différée (lettres-mots) ... 78
Méthode ... 78
Résultats ... 79
Discussion ... 80
CHAPITRE 6 ... 82
Le devenir des distracteurs à court terme ... 82
Expérience 5 ... 87
Méthode ... 87
Résultats ... 88
Discussion ... 91
CHAPITRE 7 ... 95
Le devenir des distracteurs au niveau local ... 95
Expérience 6 ... 98
Méthode ... 98
Résultats ... 100
Discussion ... 103
CHAPITRE 8 ... 105
Discussion générale ... 105
Rappel des principaux résultats obtenus ... 106
Unité vs. diversité des mécanismes de délétion ... 108
Le devenir des distracteurs ... 111
Informations distractrices et différences interindividuelles ... 115
Le contrôle cognitif ... 116
Réponses aux critiques méthodologiques ... 118
Conclusion ... 120
Références ... 122
ANNEXE ... 136
Publications ... 136
Préface
Introduction générale
L’oubli d’informations fait partie intégrante de la vie de chaque être humain. Cette limitation concernant la mémoire humaine est étudiée depuis plus d’un siècle. Malgré bon nombre de recherches, les causes de l’oubli restent encore largement débattues, notamment dans le domaine de la mémoire de travail (MDT).
La MDT est un système clé se situant au cœur de la cognition humaine, étant en lien avec de nombreuses activités de haut niveau. Ce système est dévolu au maintien temporaire de l’information au cours des traitements cognitifs (Baddeley, 2007 ; Shah & Miyake, 1999).
Prenons un exemple de la vie quotidienne où nous aurions besoin d’effectuer un calcul de tête comme la multiplication 4x38. Dans un premier temps, il faut effectuer 4x8= 32, puis 4x30=
120, et maintenir ces deux résultats intermédiaires (32 et 120). Ensuite, il faut additionner ces deux résultats intermédiaires (32+120) pour obtenir le résultat final, soit 152. Cette habileté de maintenir des informations de façon active tout en en traitant d’autres de manière simultanée est en lien avec de nombreuses capacités dont notamment le raisonnement (e.g. Johnson-Laird, 1983), la résolution de problème (e.g. Anderson, Reder, & Lebiere, 1996), ou encore la compréhension de texte (e.g. Daneman et Carpenter, 1980). En outre, l’évolution de la capacité en MDT est un déterminant majeur du développement (e.g. Bayliss, Jarrold, Gunn, & Baddeley, 2009 ; Camos & Barrouillet, 2018) et du vieillissement cognitif (e.g. Park et al., 2002;
Salthouse, 1994). De plus, la capacité de la MDT s’avère être le meilleur prédicteur des différences interindividuelles au niveau des habiletés intellectuelles et de l’intelligence fluide (e.g. Conway, Kane, & Engle, 2003). En résumé, par son importance dans tous ces domaines, la MDT est considérée comme un construit central en psychologie.
La MDT est impliquée dans les activités de la vie quotidienne, par exemple lorsque nous devons prendre une décision dans un magasin pour acheter une nouvelle machine à laver. Nous sommes alors dans une situation où nous comparons plusieurs modèles. Nous devons garder en tête les caractéristiques des machines que nous préférons, tout en continuant de réfléchir à laquelle nous conviendrait le mieux. De plus, nous pourrions également imaginer une situation où un ami nous accompagne pour faire ce choix. Il discute avec nous pour donner son avis et tenter de nous orienter. Il faut donc maintenir les informations qu’il nous donne et les traiter afin d’effectuer son choix.
D’après Baddeley (2003), le terme « mémoire de travail » a été mentionné pour la première fois en 1960, par les auteurs Miller, Galanter et Pribam. Il a fallu attendre 1974 pour la création du premier modèle de MDT par Baddeley et Hitch. Depuis, les recherches dans ce domaine ont suscité l’élaboration de divers modèles permettant d’étudier le fonctionnement de la MDT. Un des défis auxquels un tel système au service de la cognition de haut niveau est confronté est de rester efficace malgré la succession des informations entrant dans le système, utiles ou inutiles. Cela implique que ce système doit être continuellement et rapidement mis à jour afin d’éviter qu’il soit encombré par des informations inutiles. Selon Hasher, Lustig et Zacks (2007), un système idéal de traitement correspondrait à une MDT désencombrée et se focalisant étroitement sur les informations utiles pour la tâche en cours d’exécution. Ainsi, bien que l’oubli puisse au premier abord apparaître comme une contrainte lorsqu’il s’agit de se rappeler d’une information utile, l’oubli peut être perçu, selon le point de vue de Hasher et al.
(2007), comme nécessaire en ce qui concerne les informations inutiles afin de laisser plus de place aux informations utiles présentes en MDT.
Buts de la recherche
Nombreuses sont les recherches qui visent à déterminer les causes de l’oubli en MDT.
C’est notamment le cas de deux modèles, axés plus spécifiquement sur le fonctionnement cognitif lors des tâches d’empan complexe, tâches dans lesquelles il est demandé de maintenir une série d’items à mémoriser pour un rappel ultérieur, chacun d’entre eux étant suivi par un ou plusieurs distracteurs à traiter (par exemple, lecture de chiffres, opération arithmétique jugement lexical sur un mot). Le rythme auquel les participants devront traiter chacun des distracteurs aura un impact sur le rappel des items à mémoriser. Ces deux modèles sont en mesure d’expliquer les performances habituellement observées dans les tâches d’empan complexe, et d’expliquer l’existence d’un effet robuste en MDT : l’effet du coût cognitif, à savoir que les items à mémoriser sont mieux rappelés dans les conditions où les distracteurs sont présentés à un rythme lent plutôt que rapide. Néanmoins, leurs explications respectives sont totalement différentes et chacun des modèles suppose un mécanisme différent se mettant en place durant les phases de temps libre pendant l’exécution d’une tâche d’empan complexe.
Le premier modèle est le Time-Based Resource Sharing Model (TBRS ; Barrouillet, Bernardin
& Camos, 2004) qui favorise l’hypothèse d’un déclin temporel des traces en MDT. Le second modèle est le Serial-Order-In-a-Box for complex span (SOB-CS; Oberauer, Lewandowsky, Farrell, Jarrold & Greaves, 2012) qui rejette l’idée d’un déclin temporel des traces mémorielles et privilégie un phénomène d’interférence entre les représentations présentes en MDT. Tandis
que le TBRS explique l’effet du coût cognitif par l’existence d’un mécanisme de rafraichissement des traces mémorielles, le SOB-CS l’explique par un mécanisme de suppression active (removal) des distracteurs de la tâche d’empan complexe. En effet, lorsque les participants ont plus de temps libre dans une tâche d’empan complexe, ils auraient soit plus de temps pour réactiver les items à mémoriser (TBRS), soit plus de temps pour supprimer les distracteurs (SOB-CS). A l’inverse, un coût cognitif élevé laisserait moins de temps aux participants pour réactiver les traces des items à mémoriser (TBRS) ou moins de temps pour la suppression des distracteurs ce qui engendrerait davantage d’interférence, conduisant à un moins bon rappel des items à mémoriser (Figure 1).
Figure 1. Schéma représentant les mécanismes se mettant en place durant les phases de temps libre dans une tâche d’empan complexe lors de laquelle les sujets doivent mémoriser des mots et traiter des distracteurs (dis) apparaissant successivement à l’écran (e.g. des chiffres dont il faut juger la parité). Le schéma montre que le rappel est meilleur lorsque le coût cognitif est bas, plutôt qu’élevé.
L’étude du statut des distracteurs dans les tâches d’empan complexe va nous permettre de déterminer quelle explication est la plus probable concernant l’existence de l’effet du coût cognitif. En effet, dans le cas du modèle SOB-CS, nous supposons que si un mécanisme de suppression active des distracteurs existe, ceci devrait affecter le niveau d’accessibilité ultérieure de ces distracteurs. Au contraire, dans le cas du modèle TBRS, le mécanisme de rafraichissement agit uniquement sur les items à mémoriser, laissant supposer que le niveau d’activation ou l’accessibilité des distracteurs après leur traitement devrait être affecté par leur simple déclin temporel. Ainsi, les études incluses dans cette thèse nous permettront
d’approfondir nos connaissances en ce qui concerne les causes de l’oubli en mémoire de travail des informations utiles et de celles qui ne le sont pas dans les tâches d’empan complexe.
Vue d’ensemble
Cette thèse visera donc à étudier le devenir des distracteurs dans les tâches d’empan complexe. Le premier chapitre concernera la mesure de la capacité en mémoire de travail grâce aux tâches d’empan complexe. Le deuxième chapitre se concentrera sur les causes de l’oubli en MDT. Il abordera séparément l’hypothèse qui assume que cet oubli est principalement causé par le déclin temporel de l’information et l’hypothèse selon laquelle la cause de l’oubli est exclusivement due aux interférences. Quelle que soit l’hypothèse retenue concernant la cause de l’oubli en MDT, un mécanisme de protection des traces mémorielles est nécessaire. Dans le troisième chapitre, ces mécanismes de protection seront présentés, les uns faisant partie des mécanismes activateurs des traces mémorielles, et les autres concernant les mécanismes inhibiteurs des informations inutiles en MDT. Le chapitre 4 présentera la problématique de cette thèse, dont l’objectif sera de déterminer, d’un point de vue fonctionnel, quelle est la meilleure explication concernant l’effet du coût cognitif en MDT. A ce jour, deux modèles fournissent une explication fonctionnelle de cet effet, à savoir les modèle TBRS (Barrouillet et al., 2004 ; Barrouillet & Camos, 2015) et SOB-CS (Oberauer et al., 2012). Premièrement, nous ferons état du devenir des items à mémoriser dans les tâches d’empan complexe, puis nous discuterons d’études s’étant intéressées plus spécifiquement au devenir des distracteurs dans ces mêmes tâches. Nous décrirons ensuite trois paradigmes permettant d’étudier le devenir des distracteurs dans les tâches d’empan complexe en nous basant sur les hypothèses respectives des deux modèles permettant d’expliquer l’effet du coût cognitif.
CHAPITRE 1
La capacité limitée de la mémoire de travail
1.1 Introduction
Depuis le début du XXème siècle, et ce jusque dans les années 1950, le courant du behaviorisme expliquait le comportement en termes d’associations entre stimuli et réponses.
Watson, le précurseur de ce courant behavioriste considérait que pour étudier la psychologie, il fallait étudier les comportements de façon objective et non les états mentaux via l’introspection.
Durant cette période, la mémoire était définie comme un processus permettant de reproduire de manière correcte une réponse entraînée dans un contexte correct. L’oubli correspondait alors au fait de ne pas être capable de reproduire une telle réponse. Bien que les premières distinctions entre les différents types de mémoire soient apparues dès la fin du XIXème siècle (e.g.
Ebbinghaus, 1885 ; James 1890, cité par Atkinson & Shiffrin, 1971), elles ont été mises de côté durant toute la période du behaviorisme avant d’être à nouveau considérées. A cette époque, il n’y avait donc pas lieu d’étudier la mémoire à court terme (MCT), puisque si l’information était vite oubliée, cela signifiait qu’il n’y avait pas d’apprentissage. Les études effectuées se penchaient alors plus spécifiquement sur la mémoire à long terme (MLT). Comme ce qui importait était la réponse, tout ce qui pouvait se passer à court terme (entre la présentation du stimulus et la réponse) n’était pas pris en considération. Cependant, dès les années 1950, expliquer le comportement en termes d’associations stimulus-réponse ne suffit plus.
En effet, les années 50 du vingtième siècle marquent le début de l’approche cognitiviste du traitement de l’information. Selon cette approche, la pensée consiste en un processus de formation, de stockage et de manipulation de représentations symboliques. Ce faisant, ce processus a besoin d’un système central permettant le maintien et les traitements concomitants des représentations symboliques. Une telle approche a engendré le besoin de former des concepts théoriques incluant des mécanismes capables de maintenir et d’exécuter des plans pour effectuer une action, tout en maintenant l’information pertinente disponible pour un traitement. Ce mécanisme a été nommé « mémoire de travail » pour la première fois par Miller et al. (1960) dans leur livre Plans and the structure of behavior. Dans leur ouvrage, ils ont en tête une composante en particulier qui serait incluse dans le système de traitement de l’information. Cette composante, la MDT, serait impliquée dans le contrôle exécutif de la cognition et servirait également de stockage en MCT, dont le contenu est considéré comme directement disponible et accessible à la conscience.
Les premiers modèles de MCT sont ceux proposés par Broadbent (1958), Waugh et Norman (1965) et Atkinson et Shiffrin (1965). Le plus connu de ces modèles reste celui proposé en 1968 par Atkinson et Shiffrin. En effet, ce dernier correspond le mieux aux critères d’une composante telle que celle imaginée par Miller et al. (1960). Dans leur modèle, Atkinson et Shiffrin (1968) visent à analyser la structure et le fonctionnement de la mémoire humaine au sein de laquelle ils distinguent trois composantes, les registres sensoriels, le stockage à court terme et le stockage à long terme. Selon eux, le stockage à court terme peut être considéré comme une mémoire de travail (MDT), celle-ci recevant des inputs provenant à la fois des registres sensoriels et du stockage à long terme (Figure 1.1). Dans ce modèle, l’information est tout d’abord traitée par le registre sensoriel. Celui-ci peut traiter des informations visuelles, auditives ou encore haptiques avant que celles-ci ne soient transférées dans le magasin à court terme. C’est dans ce dernier que ces différentes informations peuvent être maintenues en nombre limité grâce à la répétition mentale, ou encore être transférées dans le stockage à long terme. Il y a également des inputs qui peuvent provenir directement du stockage à long terme et qui peuvent servir à prendre une décision afin d’effectuer une action.
Figure 1.1. Modèle modal (Atkinson et Shiffrin, 1968).
Cependant, en 1974, Baddeley et Hitch ont mis en avant le fait que le modèle de MCT proposé par Atkinson et Shiffrin ne pouvait pas remplir les rôles simultanés de maintien et de traitement de l’information propres à une MDT. A cette époque, les modèles proposés représentaient la MCT comme un système de stockage passif (e.g. Atkinson & Shiffrin, 1968 ; Waugh et Norman, 1965). L’idée d’une MCT plus dynamique, conçue comme un réel espace de travail pouvant à la fois stocker et traiter de l’information est apparue plus tardivement et est appelée MDT (Baddeley, 1986, 1990 ; Baddeley & Hitch, 1974 ; Case, 1985, 1992 ; Daneman
& Carpenter, 1980, 1983). Selon Baddeley et Hitch (1974), la MCT avait souvent été associée à un rôle opérationnel, autrement dit à un rôle de MDT comme dans le modèle d’Atkison et Schiffrin, mais sans réelles évidences empiriques. Ils pallient ce manque dans leur étude de 1974 où ils proposent le premier modèle de MDT à composantes multiples, encore en vogue aujourd’hui.
Contrairement à la MCT dont l’activité principale est le stockage de l’information, la MDT est un système cognitif à capacité limitée qui est voué au maintien temporaire de l’information à court terme ainsi qu’au traitement d’information en parallèle. En d’autres termes, elle permet de maintenir des informations tout en en traitant d’autres. Le modèle de Baddeley et Hitch (1974), plus tard développé par Baddeley (1986), contient deux systèmes de maintien ainsi qu’un administrateur central permettant le traitement d’information et la gestion des deux systèmes de maintien. Les systèmes de maintien sont appelés « systèmes esclaves ».
Le premier, la boucle phonologique, est en charge du maintien des informations verbales. Le second est le calepin visuospatial qui assure le maintien des informations visuo-spatiales.
Depuis les travaux de Baddeley et Hitch (1974), l’intérêt pour le domaine de la MDT n’a jamais cessé et de nombreux autres modèles permettant d’expliquer son fonctionnement ont vu le jour.
1.2 Un système à capacité limitée
Comme mentionné ci-dessus, la mémoire de travail est un système à capacité limitée.
Cette limitation concerne en premier lieu la durée de maintien des informations qui n’est que de quelques secondes. Plus précisément, en 1959, Peterson et Peterson constataient que les informations pouvaient être maintenues durant une vingtaine de secondes. Deuxièmement, ce système est limité quant au nombre de représentations pouvant être maintenues simultanément.
En 1956, Miller s’est intéressé à la capacité de la MCT dans son célèbre article The magical number seven. Il s’agit de l’un des articles les plus cités dans le domaine de la psychologie.
Dans celui-ci, il décrit que le nombre d’éléments que l’on peut mémoriser est de 7 éléments +/- 2. Ce nombre maximum d’éléments pouvant être mémorisés en MCT est appelé empan mnésique. Cette capacité a par la suite été réévaluée au nombre de 4 (e.g. Cowan, 2001). Il est à noter que cette limite ne correspond pas uniquement à 4 éléments distincts. En effet, il peut également s’agir de regroupements d’items que l’on appelle chunks. Par exemple, si l’on demande à des participants de maintenir des séries de chiffres, ils peuvent les combiner pour former un seul nombre, ce qui sera plus facile à mémoriser (3-6-8-1à3681). Cela a été vérifié, que ce soit au sein du domaine verbal (e.g. Gilchrist, Cowan, & Naveh-Benjamin, 2008 ; Sperling, 1960) ou au sein du domaine visuospatial (e.g. Luck & Vogel, 1997), le tout ayant été à nouveau confirmé dans les travaux de Cowan (2001, 2005) qui a établi que cette limite de capacité variait entre 3 à 5 chunks. Regrouper les informations sous forme de chunks peut donc être une stratégie pour augmenter le nombre d’éléments pouvant être mémorisés. Cependant, Cowan, Rouder, Blume et Saults (2012) ont démontré que le chunking est une stratégie qui a ses propres limites. En effet, plus les chunks contiennent d’information, plus il y a un risque d’oubli.
Au sein de la littérature, on peut trouver des variations concernant cette limite de capacité.
Ces variations seraient en lien avec des stratégies de maintien mises en œuvre durant l’exécution d’une tâche. Ainsi, d’après Cowan (2010), pour effectuer une mesure de la capacité pure, il faudrait pouvoir empêcher toutes les stratégies de maintien pouvant être mises en œuvre durant l’exécution d’une tâche, comme la répétition subvocale ou encore le regroupement d’informations (chunking).
1.3 Mesure de la capacité en mémoire de travail
Alors que Baddeley (1986 ; Baddeley & Logie, 1999) supposait une stricte séparation entre les fonctions de maintien et de traitement de l’information en MDT, d’autres approches supposent que les composantes de stockage et de traitement partagent une seule et unique ressource. Ils conçoivent la MDT comme un système unitaire, impliquant un trade-off entre les fonctions de maintien et de traitement (e.g. Case, 1985 ; Cowan, 1999). Ces auteurs conçoivent donc la capacité en MDT comme la conjonction entre la capacité de maintien et l’habileté de traitement de l’information. Cette conception de la MDT comme un système unitaire a engendré la création de tâches spécifiques permettant de mesurer sa capacité. Ces tâches permettant de tester le trade-off entre stockage et traitement sont appelées “tâches d’empan complexe”. Ce type de tâche demande à la fois le stockage d’informations à court terme et des activités de traitement. La première tâche d’empan complexe qui a été développée est l’empan de lecture de Daneman et Carpenter (1980), où il est demandé aux individus de lire des phrases et de juger si leur contenu est plausible ou non. Ce jugement fait office de composante de traitement. La composante de stockage est évaluée en demandant aux participants de se souvenir du dernier mot de chacune des phrases au sein d’une série, oralement et dans l’ordre. Par exemple, pour une série de trois mots à rappeler, trois phrases seraient présentées : “On peut boire un œil.” ;
« On peut s’asseoir sur une chaise. » ; « Le pixel est une partie du corps. ». Les mots que les participants doivent rappeler sont : œil, chaise et corps (exemples tirés d’une adaptation française de la tâche d’empan de lecture, voir de Ribaupierre et Bailleux, 1995).
Parmi les premières tâches d’empan complexe, il existe également la tâche d’empan de comptage de Case, Kurland, et Goldberg (1982), qui a été conçue dans le cadre de l’étude du développement cognitif. Case (1978) conçoit la mémoire de travail comme un espace total de traitement, un Total Processing Space, dont la capacité est limitée, et qui se partage entre un operating space (OS) dévolu au traitement et un short term storage space (STSS) dévolu au stockage de l’information. Il développe une mesure objective du STSS au travers d’une tâche dite tâche d’empan de comptage (counting span, Case et al., 1982). Dans cette tâche, des cartes sur lesquelles sont représentés des ensembles de points sont présentées aux enfants. Pour
chacune des cartes, il est demandé à l’enfant de compter le nombre de points et d’en mémoriser le cardinal. Un certain nombre de cartes sont présentées successivement et, à la fin de chaque série, l’enfant doit rappeler dans l’ordre le cardinal de chacune des cartes qui lui ont été présentées. Le nombre de cartes par série augmente progressivement afin de déterminer quel est l’empan de l’enfant, c’est-à-dire le nombre maximum de cardinaux qu’il peut rappeler.
Selon Case, cette tâche est considérée comme une mesure du STSS, car il faut maintenir les cardinaux tout en traitant chacune des cartes en comptant les points. Plus tard, en 1989, Turner et Engle ont développé la tâche d’empan d’opération durant laquelle ils présentaient des séries allant de deux à cinq opérations. Pour chacune des opérations, le participant doit déterminer si le résultat est correct ou non. Puis, lors du rappel, ils doivent rappeler dans l’ordre les différents résultats. Par exemple, pour une série de deux opérations :
[(9/3) – 2 = 1] vrai ou faux ? [(4x3) – 3 = 3] vrai ou faux ? Rappel ? 1 ; 3
Ils ont ensuite également créé une variante dans laquelle les opérations constituent la tâche de traitement, mais les items à retenir sont cette fois des mots présentés après chacune des opérations. Habituellement, la difficulté de la tâche est augmentée au fil des essais en allongeant la longueur des séries, comme dans l’exemple qui précède (Turner & Engle, 1989) où les séries de la tâche d’empan d’opération débutent avec une longueur de deux et arrivent à une longueur de cinq à la fin de la tâche. Par la suite, de nombreuses tâches d’empan complexe ont été développées (e.g. Barrouillet et al., 2004 ; Kane et al., 2004 ; Shah & Miyake, 1996) et ont permis de confirmer la limitation de la capacité en MDT. Comme mentionné précédemment, Cowan (2001) a estimé que l’empan en MDT se situerait à environ 4 unité d’informations. Les tâches d’empan complexe sont aujourd’hui largement utilisées comme outils de mesure en psychologie cognitive. Il est généralement considéré qu’il s’agit de mesures fidèles et valides de la capacité en MDT. Contrairement aux tâches de MCT impliquant exclusivement le maintien et le rappel d’une information simple, les tâches d’empan complexe impliquent une composante de traitement en plus du maintien des items à rappeler. Elles sont de meilleurs prédicteurs des performances dans les activités complexes telles que la compréhension en lecture (Daneman & Carpenter, 1980), les apprentissages complexes (Shute, 1991) ou encore le raisonnement (Barrouillet, 1996) que les tâches d’empan simple. Les relations entre la MDT et les activités de haut niveau indique que ces tâches de MDT mesurent une capacité fondamentale requise dans ces activités complexes. Cette capacité est souvent considérée comme celle de contrôler notre attention (Engle, Kane, & Tuholski, 1999), ou encore de superviser et de coordonner le fonctionnement de multiples systèmes (Baddeley, 1990).
1.4 Conclusion
Une des caractéristiques fondamentales de la MDT est qu’il s’agit d’un système à capacité limitée. Cela implique qu’un être humain n’est pas capable de se rappeler de la totalité des informations qu’il traite, certaines étant sujettes à l’oubli. Nous avons vu dans ce chapitre que de nombreux auteurs se sont intéressés à la capacité en MDT en termes de nombre d’éléments pouvant être maintenus. Cette capacité de maintien est mesurée par des tâches d’empan complexe, combinant la mémorisation d’items ainsi que le traitement d’autres informations pouvant avoir ou pas un lien avec celles qui sont à mémoriser. Cette limite de capacité fait qu’une certaine quantité d’information sera oubliée et ne pourra être rappelée. Le chapitre suivant s’intéressera plus particulièrement aux causes de l’oubli en MDT.
CHAPITRE 2
Les causes de l’oubli en MDT
2.1 Introduction
Nous venons de voir que le système de mémoire de travail est un système à capacité limitée dont les traces mémorielles peuvent être fragiles et sujettes à l’oubli. En 1974, Tulving définit l’oubli comme l’incapacité de rappeler une information qui aurait pu être rappelée plus tôt. En effet, il existe une distinction entre trois étapes dans le processus de mémorisation. La première étape est l’encodage de l’information, la seconde est le stockage ou le maintien de l’information, et la dernière est l’étape de récupération, autrement dit l’étape d’utilisation de l’information stockée. Ainsi, pour récupérer une information, il faut obligatoirement être passé par ces deux premières étapes. L’oubli concerne donc obligatoirement une information qui a été au préalable encodée et stockée en mémoire.
Ce phénomène d’oubli a été étudié sur de longues ainsi que sur de courtes périodes.
Cependant, il est à noter que les premières études ayant mis en avant les causes probables de l’oubli en mémoire n’étaient pas initialement conçues dans ce but premier. En effet, ces premières études visaient à déterminer si la MCT et la MLT étaient des construits similaires ou distincts. Il s’agissait en fait de défendre ou non une conception unitaire de la mémoire. L’idée était la suivante : si des mécanismes d’oubli différents de ceux observés dans les études de mémoire à long terme étaient observés dans des études de mémoire à court terme, alors il est difficile de conclure que la MCT et la MLT sont similaires puisque ces deux types de mémoire ne semblent pas fonctionner de la même manière. En revanche, si les chercheurs ne parviennent pas à montrer qu’il existe des mécanismes d’oubli différents en MCT et MLT, alors il n’est pas possible de conclure que ce sont des types de mémoire différents. Nous allons présenter quelques-unes de ces premières études clés qui laisseront déjà deviner quelles sont les deux explications principales de l’oubli en mémoire : le déclin temporel de l’information ou l’interférence entre les diverses représentations.
2.1.1 Les causes de l’oubli en mémoire : les premières études
En 1885, Ebbinghaus avait mis en évidence que l’oubli était fonction du temps. Dans son expérience, il apprenait des non-mots, ce qui a lui a permis d’observer que la fonction de l’oubli est d’abord très rapide, puis ralentit au fur et à mesure que le temps passe (cf. tableau 2.1). Il a rappelé ces non-mots après divers délais, ceux-ci allant de 20 minutes à 31 jours après l’apprentissage.
Tableau 2.1. Pourcentage d’oubli de séries de non-mots issus de l’étude d’Ebbinghaus (1885).
20 minutes 1 heure 8.8 heures 24h 48h 6 jours 31 jours
41.8% 55.8% 64.2% 66.3% 72.2% 74.6% 78.9%
A l’époque, Ebbinghaus s’était étonné de constater que la différence entre le pourcentage d’oubli lors du rappel après 8.8 heures et celui au bout de 24h ne différait que de 2,1% (voir tableau 2.1). L’oubli semblait ensuite augmenter à nouveau lors du rappel ayant lieu 48 heures après l’apprentissage des non-mots. Ebbinghaus expliquait cette discontinuité par les possibles erreurs accidentelles au cours de l’expérience, bien que certains chercheurs aient à l’époque émis l’hypothèse que le sommeil ait pu retarder l’oubli en mémoire.
C’est notamment ce qu’ont supposé Jenkins et Dallenbach (1924) qui ont décidé de comparer le taux d’oubli lorsque les participants restent éveillés avant le rappel avec une condition dans laquelle ils dorment avant le rappel. Dans leur étude, ils font apprendre des non- mots à des participants. Les résultats obtenus mettent en évidence le fait que les participants rappellent plus de non-mots lorsqu’ils dorment comparé à la condition où ils restent réveillés avant le rappel. Ils en concluent que dans la condition où les participants restent éveillés, en plus du déclin naturel observé dans la condition où les participants dorment avant le rappel, de nouveaux apprentissages vont venir interférer rétroactivement avec les syllabes à retenir.
Autrement dit, l’interférence rétroactive fait référence à l’oubli des informations les plus anciennes provoqué par l’encodage d’informations plus récentes. Bien que cette étude inclut uniquement deux participants, elle a permis de mettre en avant le fait qu’il existe des causes autre que le déclin naturel de la trace mémorielle pour expliquer l’oubli en mémoire.
Les résultats des études considérant l’interférence rétroactive comme le phénomène majeur permettant d’expliquer l’oubli ont eu beaucoup de succès jusque dans les années 40 du siècle dernier. Ceci a aidé à cette époque à ancrer les idées en faveur de la théorie de l’interférence comme cause de l’oubli en mémoire, période durant laquelle on considérait qu’il n’existait pas de mécanisme spécifique permettant d’expliquer le déclin temporel de l’information. En 1957, Underwood va vivement critiquer une part des études qui concluent qu’après un délai de 24 heures, l’oubli d’informations est dû aux interférences créées par des choses apprises à l’extérieur du laboratoire (e.g. Hovland, 1940 ; Krueger, 1929 ; Luh, 1922).
C’est notamment l’explication donnée par McGeoch dans son ouvrage rédigé en 1942. Dans ces expériences, il est généralement demandé aux participants d’apprendre une liste d’items (e.g syllabes, mots, adjectifs). Une fois cette liste apprise, les participants quittent le laboratoire
durant 24 heures environ. En moyenne, ces études mettent en évidence un oubli d’environ 75%
après 24 heures de délai.
Underwood (1957) ne nie pas le phénomène d’interférence rétroactive lorsque celle-ci est créée par une tâche proposée entre l’apprentissage d’une liste et le rappel de celle-ci.
Cependant, il va tenter de montrer que l’oubli est majoritairement dû au phénomène d’interférence proactive, interférence caractérisée par le fait que les informations plus anciennes l’emportent sur les plus récentes. Selon Underwood, lorsqu’on fait par exemple apprendre une liste de mots à des participants et que le rappel se déroule un jour ou plus après l’apprentissage, seule une toute petite part de l’oubli peut réellement être attribuée aux informations apprises à l’extérieur du laboratoire entre l’apprentissage et le rappel. L’oubli de 75% observé dans les tâches de McGeoch (1942) serait dû aux interférences produites majoritairement lors des tâches apprises en laboratoire. Dans son article, il reprend les données d’Ebbinghaus et parvient à démontrer que le taux d’oubli passe de 75 à 25% si l’on retire l’interférence due aux informations similaires présentées avant la présentation des informations à rappeler. Autrement dit, l’interférence proactive fait référence aux informations similaires qui ont été présentées avant l’apprentissage des items à mémoriser. Greenberg et Underwood (1950) ont d’ailleurs testé cette prédiction en faisant apprendre aux participants quatre listes différentes de 10 paires d’adjectifs. La liste est considérée comme apprise lorsque les participants parviennent à rappeler au moins 8 des 10 paires d’adjectifs. Le premier jour, les participants devaient apprendre la première liste. Après 48 heures, les participants devaient rappeler une nouvelle fois cette liste. Le jour suivant, ils apprenaient la seconde liste et devaient la rappeler après un délai de 48 heures. La même procédure était répétée pour les deux dernières listes. Les résultats ont montré que, malgré l’apprentissage successif des quatre listes, plus les participants ont appris de listes au préalable, plus on observe des intrusions d’adjectifs issus des listes précédentes. Plus précisément, on observe un rappel de 69% des adjectifs de la première liste contre seulement 25% des adjectifs de la quatrième liste. Les auteurs suggèrent que la majorité de cet oubli est due à l’interférence proactive provoquée par les listes précédentes. C’est suite à cette étude qu’Underwood (1957) fait une revue de littérature au sein de laquelle il recense d’autres expériences basées sur le même principe : les participants doivent apprendre des listes d’items tels que mots, syllabes ou encore formes géométriques. Au sein de ces études, les auteurs emploient un certain nombre de listes de ce matériel à apprendre, nombre pouvant atteindre 21. Les résultats de ces différentes études indiquent que plus le nombre de listes étudiées précédemment est élevé, plus l’oubli des listes ultérieures est important.
2.1.2 Une MCT régie par le déclin temporel : les études de Brown (1958) et Peterson et Peterson (1959)
L’hypothèse d’un déclin temporel de la trace mémorielle comme explication de l’oubli n’a jusque dans les années 50 pas été populaire. Pourtant, dans le cadre de l’approche du traitement de l’information qui a fait suite au behaviorisme dans les années 50, le besoin existe d’une mémoire à court terme capable de maintenir de l’information pertinente durant quelques secondes dans le but de l’utiliser, de la traiter. En 1956, Miller avait émis la possibilité que le traitement de l’information dans un système actif tel que la MCT puisse dépendre d’un processus possédant une capacité limitée. C’est en 1960 que Miller et al., avaient suggéré d’appeler ce système la « mémoire de travail ». Ce faisant, il est devenu pertinent de comprendre ce qui pouvait se passer en MCT, afin d’en savoir davantage sur l’origine des limites observées notamment dans l’étude de Miller (1956) qui est d’ailleurs l’un des pionniers à avoir fait des recherches dans ce sens (voir aussi Broadbent, 1958 ; Brown, 1958) et dont les résultats sont encore aujourd’hui discutés. En effet, il existe encore aujourd’hui des défenseurs d’une conception unitaire de la mémoire et le système de mémoire unique présenté par Melton en 1963 est encore apprécié de nombreux auteurs (e.g. Brown et al., 2007 ; Brown &
Lewandowsky, 2010 ; Crowder, 1982, 1993 ; Nairne, 2002).
Les premières études visant à mettre en avant l’importance du temps dans l’oubli de l’information en MCT datent de la fin des années 50 (e.g. Conrad, 1957 ; Murdock, 1961 ; Broadbent, 1957). Cependant, celles-ci n’ont pas eu de grand impact, contrairement à l’étude princeps de Brown (1958) ou encore celle de Peterson et Peterson (1959), qui avaient pour but d’établir l’existence d’une mémoire à court terme en tant que système mémoriel distinct de la MLT. Il se trouve que Brown (1958) est l’un des premiers à suggérer que la limite de capacité en MCT est sûrement due à un déclin temporel de l’information. De plus, il assume que la mémoire immédiate fonctionne sous des conditions qui nécessitent de maintenir de l’information simultanément à la réalisation d’autres activités. Ces conditions favoriseraient d’autant plus un déclin rapide de l’information en mémoire à court terme. Brown va tester cela dans une étude qui comporte trois expériences. Dans la première, il demande aux participants de maintenir des séries de paires de consonnes. Un rappel immédiat est effectué à la fin de chacune des séries. Cette première expérience inclut deux conditions. Pour les deux conditions, le délai entre la fin de la présentation des paires de consonnes et le rappel est de 4.7 secondes.
Dans la première condition, après la présentation des consonnes, les participants doivent lire durant ce délai de 4.7 secondes une série de cinq paires de chiffres puis effectuer le rappel des paires de consonnes. Dans la condition contrôle, il n’y a aucun chiffre à lire après la présentation
des items à mémoriser, mais uniquement le délai vide avant le rappel. Les résultats mettent en avant le fait que le rappel est significativement moins bon dans le cas où des paires de chiffres doivent être lues avant le rappel de la série de consonnes. Brown interprète les résultats de la manière suivante : lorsque quelque chose est perçu, comme par exemple les consonnes de son expérience, une trace mémorielle est établie. Cette dernière décline rapidement durant la phase initiale de son existence. Ces résultats vont donc dans le sens de l’hypothèse du déclin temporel selon laquelle lorsque le rafraichissement des items est entravé, comme ici avec la lecture de chiffres, le rappel est moins bon.
Dans sa seconde expérience, Brown désire déterminer si les distracteurs étant de même nature que les items à mémoriser interfèrent plus que ceux étant de nature différente. A cette époque, il était couramment accepté que comme les lettres et les chiffres étaient de catégorie différente, la perception et le traitement des nombres n’engendraient pas d’interférence rétroactive sur la mémorisation des lettres. Dans cette expérience, les participants doivent maintenir des paires de consonnes. Des distracteurs sont présentés soit avant, soit après les paires de consonnes à mémoriser. Selon la condition, les distracteurs sont soit des chiffres à lire, soit d’autres paires de consonnes. Il y a également une condition contrôle durant laquelle rien n’est présenté durant le délai situé avant ou après la présentation des items à mémoriser. Il est à noter que chacune des séries contient les deux délais, celui avant et celui après les items à mémoriser, mais selon la condition, l’un des deux délais est vide. Que les distracteurs soient des chiffres ou des consonnes, Brown constate que la performance n’est, de manière générale, que légèrement plus faible lorsque les distracteurs sont des consonnes. Ces résultats suggèrent que lorsque les items distracteurs possèdent les mêmes caractéristiques que les items à mémoriser, cela engendre seulement une légère diminution de la performance. Cependant, les résultats mettent également en évidence que lorsque les distracteurs sont présentés après les items à mémoriser, la performance est nettement moins bonne que lorsqu’ils sont présentés avant. Ces résultats ne vont pas dans le sens des théories de l’interférence qui prédisent une plus grande interférence rétroactive lorsque les distracteurs sont de même nature que les items à mémoriser.
Enfin, dans la troisième expérience de l’étude de Brown (1958), les participants doivent maintenir trois paires de consonnes, lesquelles sont suivies d’un délai vide de durée variable (0.78 sec, 2.34 sec ou 4.88 sec) avant la présentation de trois paires de chiffres que les participants doivent lire avant le rappel des trois paires de consonnes. L’idée est de voir si la manipulation de la durée du temps de consolidation des items à mémoriser (le délai vide) a une influence sur le rappel ultérieur. Tandis que durant le délai vide, les participants peuvent répéter
les items à mémoriser pour empêcher leur déclin, les délais durant lesquels ils doivent lire des paires de chiffres vont quant à eux empêcher la répétition des items à mémoriser. Brown fait référence à Miller (1956) en suggérant que les plus longs délais vides permettent un meilleur apprentissage mis en place par la répétition des items à mémoriser, ou encore grâce à des stratégies de regroupement (chunking). Bien que les résultats mettent en avant une augmentation de la performance avec la longueur du délai, il se trouve que la performance est impactée quoi qu’il arrive dans la condition où il faut lire les chiffres, quel que soit le temps de consolidation des items à mémoriser.
Avant l’étude de Brown, les théories supposant un déclin temporel de l’information concernaient le maintien d’information sur le long terme. L’étude de Brown a donc marqué les esprits car les résultats mettent en évidence un déclin de l’information sur de courtes périodes de temps. En effet, il a été le premier à proposer une procédure expérimentale de maintien à court terme suivi de courts intervalles de temps durant lesquels une tâche interférente devait être effectuée (procédure aujourd’hui connue sous le nom de Brown-Peterson). En 1959, Peterson et Peterson ont continué d’effectuer des études sur la mémoire dans de courts intervalles de temps, s’intéressant aux effets de la durée des intervalles de maintien sur le rappel à court terme. Peterson et Peterson (1959) demandaient aux participants de mémoriser trois consonnes suivies d’un intervalle durant lequel il leur était demandé de compter à rebours par pas de trois ou quatre à partir d’un nombre à trois chiffres (exemple : 418-414-410-406, etc…).
Le rythme pour effectuer cette tâche était imposé par un métronome, à raison d’un nombre produit chaque seconde. Leur paradigme incluait des intervalles de maintien dont la durée pouvait aller de 3 à 18 secondes. Les résultats révèlent que la fréquence correcte de rappel décline avec l’augmentation de l’intervalle de maintien. Les performances ne déclinant pas au fil des essais, la possibilité d’une présence d’interférence proactive a été écartée.
Qui plus est, Brown (1956) propose une explication des phénomènes d’interférence par le déclin temporel. Il met en avant le fait que l’interférence peut se produire seulement quand un déclin temporel a eu lieu. Il donne l’exemple de l’effet de similarité : plus les distracteurs sont similaires aux items à mémoriser, plus le taux d’intrusions augmente durant le rappel. A la base, ces items à mémoriser, bien que similaires aux distracteurs, ne leur sont pas parfaitement identiques. Ils possèdent donc un certain nombre de caractéristiques permettant de les distinguer. Or, si la dégradation de la trace mémorielle est graduelle, ce type de caractéristiques pourrait avoir été oublié, ce qui expliquerait pourquoi une mauvaise information peut être rappelée. En d’autres termes, il s’agirait plutôt d’une erreur de discrimination, due à l’oubli des caractéristiques qui permettaient à la base de discriminer la bonne information de la mauvaise.
Les observations de Brown ont donc constitué une base solide concernant l’hypothèse du déclin temporel de l’information en MCT. Suite à cela, de nombreuses théories, dont certaines seront présentées ci-après, ont vu le jour, tentant d’expliquer plus précisément comment le processus de déclin fonctionnerait.
2.1.3 Le déclin temporel remis en cause : L’étude de Keppel et Underwood (1962)
Cependant, malgré les travaux de Brown (1958) et de Peterson et Peterson (1959), certains auteurs restent de fervents défenseurs de l’idée que le déclin temporel n’existe pas au sein d’une conception unitaire de la mémoire, et expliquent l’oubli en mémoire à court et long terme par des mécanismes d’interférence. En effet, selon Keppel et Underwood (1962), l’information maintenue en MCT ne souffrirait pas du déclin temporel, mais plutôt de l’interférence proactive (voir aussi Unsworth, Heitz, & Parks, 2008 pour une reprise récente de cette idée). Ils argumentent que les effets observés dans la tâche de Peterson et Peterson (1959) peuvent être attribués à l’interférence proactive provenant des essais précédents. Keppel et Underwood (1962) proposent donc une série d’expériences similaires à celle Peterson et Peterson (1959). Selon Keppel et Underwood, si la MCT est gouvernée par les mêmes lois et phénomènes qu’en MLT, une interaction devrait être observée entre le nombre d’interférences potentielles (dans leur étude, cela équivaut au nombre d’essais) et la longueur de l’intervalle de rétention. Ils font l’hypothèse que plus l’intervalle est long, plus il peut y avoir d’interférences produites par les essais précédents, et donc moins la performance de rappel sera bonne. D’autre part, selon ces auteurs, s’il y a peu d’essais précédents, la performance ne devrait pas être affectée par la durée de l’intervalle de maintien.
Dans une première expérience, l’expérimentateur prononce oralement des trigrammes (3 consonnes) que le participant doit maintenir. Après cela, il y a un intervalle de rétention d’une durée de 3, 9 ou 18 secondes. Durant cet intervalle, il est demandé aux participants de compter à rebours de trois en trois à partir d’un nombre de trois chiffres. Le rythme imposé est d’un nombre par seconde. L’intervalle de maintien débute à partir du moment où l’expérimentateur a prononcé la dernière consonne. Le participant effectue un rappel après chacun des trigrammes. Chaque participant doit rappeler 3 trigrammes, et chacun d’entre eux est suivi d’un intervalle avec une durée différente. L’ordre de présentation des différents intervalles et des différents trigrammes est contrebalancé entre les 108 sujets qui ont pris part à cette expérience.
Les résultats (Figure 2.1) mettent en évidence que la performance décline avec l’accroissement des intervalles de rétention, et ce pour les trois trigrammes. Cette figure met également en évidence que la performance est moins bonne pour le deuxième et troisième
trigramme, ce que les auteurs considèrent comme une preuve de l’existence d’interférence proactive provenant du premier trigramme. Malgré la claire diminution de la performance avec l’accroissement des intervalles de rétention, les auteurs laissent de côté ce résultat, et concluent qu’il n’existe pas de déclin temporel en MCT, ne retenant que le résultat mettant en avant l’interférence proactive provoquée par le premier trigramme sur les deux suivants.
Figure 2.1. Rétention des trigrammes en fonction de la longueur de l’intervalle dans l’Expérience 1 de l’étude de Keppel et Underwood (1962).
Cependant, il est à noter que les auteurs n’ont pas pu observer l’interaction attendue entre le nombre d’essais précédents et la longueur de l’intervalle. Effectivement, le déclin des performances avec la durée de rétention est le même pour le premier trigramme et le dernier.
Keppel et Underwood (1962) ont suggéré que cette absence d’interaction pourrait être due à un faible degré de l’apprentissage initial des deux derniers trigrammes, ce qui entraîne de faibles taux de réponses correctes, surtout pour l’intervalle de 18s, cet effet plancher masquant probablement l’interaction attendue.
C’est la raison pour laquelle ils sont passés, dans une seconde expérience, d’une présentation orale à une présentation visuelle des trigrammes durant 2 secondes. Contrairement à la première expérience, les résultats de cette seconde expérience montrent qu’il n’y a pas d’effet de la longueur de l’intervalle de rétention pour le premier trigramme, le rappel restant tout aussi bon même après 18 secondes. En outre, l’interaction initialement attendue est maintenant présente : il y a davantage d’interférence proactive sur les intervalles plus longs.
Autrement dit, pour les trigrammes 2 et 3, la performance diminue lorsque l’intervalle de rétention augmente. Cependant, alors qu’un effet plancher était observé dans la première expérience, la seconde est entachée d’un effet plafond (Figure 2.2).
Figure 2.2. Rétention des trigrammes en fonction de la longueur de l’intervalle dans l’Expérience 2 de l’étude de Keppel et Underwood (1962).
Les auteurs font alors une troisième expérience dans laquelle ils utilisent deux intervalles de rétention (3 et 18 secondes) pour six essais et obtiennent l’interaction attendue.
L’effet de la durée de l’intervalle de rétention est nul à l’essai 1, puis augmente progressivement au fil des essais. Cependant, plus de 90 % de bonnes réponses sont observées pour les deux conditions d’intervalle de rétention en ce qui concerne le premier essai. Cet effet plafond pourrait à nouveau avoir contribué à l’apparition de l’interaction.
Ce problème d’effet plafond a retenu l’attention de certains chercheurs tels que Baddeley et Scott (1971). Ils ont donc créé une expérience dans laquelle les participants devaient retenir des séquences de cinq chiffres au lieu des trigrammes proposés dans l’expérience de Keppel et Underwood (1962), mais chaque participant n’est soumis qu’à un seul essai, ce qui annule toute possibilité d’interférence proactive. Tout comme dans la première expérience de Keppel et Underwood (1962), ils observent que l’oubli apparaît déjà sur un essai unique, suggérant ainsi que l’interférence proactive n’est pas essentielle lorsqu’il s’agit de l’oubli en MCT. Ils ont en outre observé que cet oubli se déroule principalement dans les 6 premières secondes. Ils suggèrent donc suite à cela que la tâche de Brown-Peterson comprend deux composantes : la composante de mémoire primaire qui décline rapidement dans les 6
