Master
Reference
Le développement de la mise à jour chez l'enfant entre 4 et 6 ans
LAURENCET, Patricia
Abstract
Les fonctions exécutives regroupent plusieurs processus importants au bon fonctionnement cognitif de l'individu. Il existe, toutefois, peu de tests exécutifs conçus pour les enfants d'âge préscolaire, période de l'enfance pourtant primordiale dans le développement exécutif. Cette recherche a permis l'élaboration d'une batterie de tests axés sur les fonctions exécutives des enfants entre 4 et 6 ans. Nous l'avons donc administrée à 63 enfants de 4 à 6 ans et nous sommes intéressées à leurs capacités de mise à jour, d'attention et de vitesse de traitement.
Nous prédisons l'existence d'un effet d'âge sur la mise à jour, l'attention et la vitesse de traitement ainsi qu'un impact important de l'âge, des capacités attentionnelles et de vitesse sur cette habileté exécutive. Les résultats révèlent, premièrement, une augmentation des performances en mise à jour entre 4 et 6 ans, avec une évolution tendancielle entre 4 et 5 ans, ainsi qu'un changement significatif des capacités attentionnelles et de vitesse entre 5 et 6 ans et, deuxièmement, un impact significatif de l'âge et de l'attention sur les [...]
LAURENCET, Patricia. Le développement de la mise à jour chez l'enfant entre 4 et 6 ans. Master : Univ. Genève, 2011
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:17625
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Mémoire de Master en Psychologie Clinique et Cognitive
Le développement de la mise à jour chez l’enfant entre 4 et 6 ans
Mémoire présenté par Patricia Laurencet (laurenc5@etu.unige.ch)
Directeur de mémoire : Claude-Alain Hauert Assistant doctorant : Nicolas Ruffieux
2009-2011
Résumé
Les fonctions exécutives regroupent plusieurs processus importants au bon fonctionnement cognitif de l’individu. Il existe, toutefois, peu de tests exécutifs conçus pour les enfants d’âge préscolaire, période de l’enfance pourtant primordiale dans le développement exécutif. Cette recherche a permis l’élaboration d’une batterie de tests axés sur les fonctions exécutives des enfants entre 4 et 6 ans. Nous l’avons donc administrée à 63 enfants de 4 à 6 ans et nous sommes intéressées à leurs capacités de mise à jour, d’attention et de vitesse de traitement. Nous prédisons l’existence d’un effet d’âge sur la mise à jour, l’attention et la vitesse de traitement ainsi qu’un impact important de l’âge, des capacités attentionnelles et de vitesse sur cette habileté exécutive. Les résultats révèlent, premièrement, une augmentation des performances en mise à jour entre 4 et 6 ans, avec une évolution tendancielle entre 4 et 5 ans, ainsi qu’un changement significatif des capacités attentionnelles et de vitesse entre 5 et 6 ans et, deuxièmement, un impact significatif de l'âge et de l’attention sur les compétences de mise à jour.
I. INTRODUCTION ... 1
A. Les fonctions exécutives ... 1
1. Définition générale ... 1
2. Unité et diversité des fonctions exécutives ... 2
3. Développement des fonctions exécutives ... 5
4. Difficultés lors de l’évaluation des fonctions exécutives ... 7
B. La mise à jour en mémoire de travail ... 9
1. Définition générale ... 9
2. Modèles de la mémoire de travail ... 9
a) Baddeley (1986, 2000) ... 10
b) Cowan (1999) ... 11
3. Développement de la mémoire de travail ... 12
C. L’attention et la vitesse de traitement ... 14
1. L’attention ... 14
2. La vitesse de traitement... 15
D. Question théorique ... 17
II. MÉTHODE ... 18
A. Participants ... 18
B. Procédure ... 19
C. Matériel ... 19
1. Tâche d’inhibition ... 19
a) Stroop Fruits (Archibald & Kerns, 1999) ... 19
b) Go/No-Go ... 22
2. Tâche de mise à jour en mémoire de travail ... 22
a) Dora l’exploratrice ... 22
b) « La Ferme » ... 25
Tâche d’attention sélective de Corkum, Byrne et Ellsworth (1995) ... 26
D. Hypothèses opérationnelles ... 28
III. RÉSULTATS ... 28
A. Statistiques descriptives ... 28
1. Le Stroop Fruits ... 28
2. Le Go/No-Go ... 30
3. « La Ferme » ... 30
4. Corkum ... 31
B. Statistiques inférentielles ... 34
1. Hypothèse 1 : effet de l’âge sur la capacité de mise à jour ... 34
2. Hypothèse 2 ... 36
a) Effet de l’âge sur l’attention ... 36
b) Effet de l’attention sur les capacités de mise à jour ... 37
3. Hypothèse 3 ... 38
a) Effet de l’âge sur la vitesse de traitement ... 38
b) Effet de la vitesse de traitement sur la capacité de mise à jour ... 39
4. Analyses complémentaires ... 40
IV. DISCUSSION ... 42
A. Les hypothèses ... 42
B. Forces et faiblesses de la recherche ... 46
1. Les forces ... 46
2. Les faiblesses ... 47
C. Apports et conclusions ... 48
V. BIBLIOGRAPHIE ... 50
VI. ANNEXES ... 53
I. INTRODUCTION
Les fonctions exécutives [FE] regroupent un grand nombre de processus essentiels au bon développement et fonctionnement cognitif de l’individu durant la vie. De nombreuses études traitent du développement exécutif chez les enfants scolarisés et proposent des tâches spécifiques à cette population. Cependant, il existe très peu de tests exécutifs conçus pour les enfants d’âge préscolaire. Cette période de l’enfance est pourtant primordiale dans le développement des FE et permet l’établissement d’une base solide sur laquelle vont évoluer d’autres processus cognitifs (Garon, Bryson & Smith, 2008).
Cette recherche a pour but de mettre en place une batterie de tests permettant l’évaluation des FE chez les jeunes enfants âgés entre 4 et 6 ans. Les données obtenues aux différents tests permettront l’établissement de normes spécifiques à la population d’enfants d’âge préscolaire et pourront, ainsi, être utilisées comme mesures de détection de déficits exécutifs précoces, comme en cas de prématurité ou de drépanocytose, par exemple.
Sur la base de cette recherche, la présente étude s’intéressera au développement de deux FE spécifiques : l’inhibition et la capacité de mise à jour en mémoire de travail [MdT]. Après la présentation des différents processus exécutifs, de l’architecture factorielle s’y rapportant et de leur développement, nous mettrons en évidence le rôle important de la MdT dans la mise à jour ainsi que son développement. L’implication de l’attention et de la vitesse de traitement [VdT] dans ces différents processus cognitifs ainsi que leur évolution sera également mise en exergue. Le recrutement des participants ainsi que la description des différents tests administrés seront présentés par la suite, pour enfin aborder les résultats trouvés et les discuter en regard de la littérature et des hypothèses postulées.
A. Les fonctions exécutives
1. Définition générale
Les FE sont des processus de haut niveau nécessaires à l’adaptation de chaque individu dans la vie quotidienne. Elles renvoient à « un ensemble de processus (d’inhibition, de planification, de flexibilité, de contrôle, …) dont la fonction principale est de faciliter l’adaptation du sujet à des situations nouvelles, et ce notamment lorsque les routines d’action, c’est-à-dire des habiletés cognitives surapprises, ne peuvent suffire » (Van der Linden et al., 2000). Ces situations nouvelles ou non familières nécessitent l’intervention du « contrôle exécutif » qui permet la formulation et l’élaboration conscientes de buts ainsi que la gestion
des étapes essentielles à leur accomplissement. Ces différents processus exécutifs sont accessibles à la conscience et sont également requis pour la recherche d’informations en mémoire, le contrôle ainsi que le maintien des ressources attentionnelles selon les conditions de l’environnement ou encore la réalisation simultanée de deux tâches (Rabbit, 1997, cité par Van der Linden et al., 2000).
Les FE sont souvent associées au cortex préfrontal et sont définies par un nombre important de composantes, dont les principales sont l’inhibition, la mise à jour en MdT et la flexibilité. L’inhibition est définie comme la capacité à retenir de façon délibérée une réponse en cours, dominante ou automatique, ainsi qu’à contrôler l’interférence. La mise à jour est la capacité à conserver et manipuler l’information en mémoire à court terme, visuelle ou auditive, ainsi qu’à y intégrer de nouveaux éléments et à « rafraîchir » les informations pertinentes. Cette fonction est fortement liée à la MdT, système de mémoire limité permettant le maintien et la manipulation temporaire de l’information lors de tâches cognitives complexes (Baddeley, 2003). La flexibilité, ou shifting, représente la capacité d’alterner entre plusieurs tâches, opérations ou registres mentaux. Monette et Bigras (2008) définissent la planification comme étant la « capacité à élaborer mentalement un plan afin de résoudre un problème » ainsi que la fluidité considérée comme la « capacité à produire plusieurs réponses originales rapidement».
L’intérêt pour ces fonctions, ainsi que pour leur évaluation, a grandi ces dernières décennies de par la mise en évidence de leur implication au niveau cognitif et adaptatif (Monette & Bigras, 2008). En effet, certains auteurs se sont intéressés au lien entre les FE et l’intelligence ou le langage (Schneider, Lockl & Fernandez, 2005, cités par Monette & Bigras, 2008) ou encore à différentes capacités sociales ou attentionnelles (Zelazo & Müller, 2002, cités par Monette & Bigras, 2008). Il a été mis en évidence que les FE ont un impact important sur le développement normal ou « pathologique » de ces différentes capacités (Zelazo, Carter, Reznik & Frye, 2002, cités par Monette & Bigras, 2008).
2. Unité et diversité des fonctions exécutives
Les FE sont complexes à évaluer en raison, principalement, des nombreux problèmes rencontrés dans la définition et de l’opérationnalisation de ces processus sur une base théorique. De nombreux auteurs ont proposé des modèles regroupant les FE selon différentes approches, telles que l’approche unitaire (Norman et Shallice, 1982, 1988, cités par Van der Linden et al., 2000), l’approche des processus dissociés (Diamond, 2001, 2002, cité par Garon
et al., 2008) ou encore l’approche intégrative (Miyake et al., 2000) qui seront traitées successivement.
Un modèle théorique, proposé par Norman et Shallice (1982, 1988, cités par Van der Linden et al., 2000), inclut les processus exécutifs dans le fonctionnement global attentionnel.
Les actions de chaque individu dépendent des routines et de leur activation. Ces dernières ne demandent que peu de contrôle attentionnel et sont exécutées automatiquement. Il arrive parfois que ces routines d’action entrent en conflit et nécessitent l’intervention de processus semi-automatiques, nommés « gestionnaires de conflits », permettant la sélection des actions pertinentes. Toutefois, il est fréquent, lorsque les tâches exigent une planification ou l’adaptation à des situations nouvelles ou risquées, que ces processus ne suffisent pas et sollicitent l’intervention de processus davantage contrôlés appelés « Système Attentionnel Superviseur » (SAS). Ce modèle considère les FE comme un construit unique constitué de plusieurs « sous-processus ». Il s’inscrit dans l’approche unitaire également représentée par le modèle à composantes multiples de la MdT de Baddeley (1986, 2000, cité par Baddeley, 2003). Ce dernier met en évidence l’implication de quatre composantes dans le système de mémoire : le central exécutif ou administrateur central, système principal et essentiel permettant de diriger l’attention et de coordonner les trois systèmes esclaves dévolus au maintien de l’information spatiale et langagière à plus ou moins long terme. Ces trois systèmes sont, respectivement :
le calepin visuo-spatial ;
le buffer phonologique ;
le buffer épisodique.
Ces modèles proposent qu’un processus commun soit partagé par tous les processus exécutifs, ceux-ci étant inter-corrélés.
Une deuxième approche théorique propose une dissociation entre ces différents processus exécutifs. Cette dernière est davantage mise en évidence lors du développement exécutif. Diamond (2001, 2002, cité par Garon et al., 2008) distingue clairement trois composantes exécutives (la MdT, l’inhibition et la flexibilité cognitive) en raison de leur trajectoire développementale distincte. Selon cet auteur, l’attention a tout de même un rôle important dans chacune de ces fonctions.
Au travers de leur étude, Miyake et al. (2000) s’intéressent à spécifier la manière dont les FE sont organisées et quels sont leurs rôles dans les mécanismes complexes. Ils mettent en évidence, à partir d’analyses factorielles, trois FE – l’inhibition, la mise à jour en MdT et la flexibilité. Ils remarquent également qu’elles sont dissociables les unes des autres tout en étant partiellement corrélées, semblent relativement délimitées et peuvent être définies simplement et de façon opérationnelle. De plus, elles sont impliquées dans de nombreux tests exécutifs complexes et peuvent être évaluées par plusieurs tâches cognitives simples, ce qui diminue l’impureté des tâches et l’intervention de processus non exécutifs. Ainsi, selon ces auteurs, une bonne compréhension de ces trois FE permet d’établir une base d’exploration des autres processus exécutifs. Cependant, les auteurs ne considèrent pas ces trois fonctions comme les unités essentielles et exclusives de la cognition. Selon leurs résultats, d’autres fonctions ou processus plus complexes devraient être ajoutés au modèle, tels que la coordination d’une tâche double, qui n’est pas clairement associées aux trois fonctions cibles, ou la planification. Les différentes analyses des fonctions indiquent que ces dernières peuvent être déterminées comme séparables, mais analogues, car elles partagent des points communs tels qu’un mécanisme d’inhibition, des ressources globales ou encore le maintien actif en MdT des buts de l’action.
L’architecture en trois facteurs est également mise en évidence par plusieurs autres auteurs autant chez des populations d’enfants (Lehto, Juujärvi, Kooistra & Pulkkinen, 2003 ; Garon et al., 2008) que d’adolescents (Huizinga, Dolan & Van der Molen, 2006). Ces différents auteurs retrouvent les trois composantes exécutives principales et soutiennent l’hypothèse que ces fonctions sont distinctes tout en partageant certains processus.
Selon certains auteurs (Diamond, 2006b ; Posner & Rothbart, 2007, cités par Garon et al., 2008), ces processus sont en effet indépendants, mais ils sont sous-tendus par une habileté générale qui les coordonne et qui est liée au système attentionnel. Le modèle attentionnel de Posner et Rohtbart (2007, cités par Zhan et al., 2011) met en évidence trois sous-systèmes, dont
« le réseau d’attention exécutive » très important pour les FE. Garon et al., (2008) suggèrent alors d’associer ces théories, complétant ainsi le modèle proposé par Miyake et collaborateurs (2000) et signalant ainsi le rôle important de l’attention sur le développement des processus exécutifs.
3. Développement des fonctions exécutives
Les FE sont des processus nécessaires à l’enfant et à son développement futur. Elles jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement cognitif général mais également dans les interactions quotidiennes et le contrôle émotionnel de chacun (Anderson, 2002). Leur développement s’effectue tout au long de l’enfance et de l’adolescence et débute précocement durant l’enfance. Les performances au paradigme A-non-B sont souvent considérées comme les premiers signes d’émergence des FE durant l’enfance (Espy, Kaufman, McDiarmid &
Glisky, 1999, cités par Lehto et al., 2003). La disparition de l’erreur A-non-B, soit le fait que l’enfant ne retourne plus chercher l’objet dans une cachette antérieure alors qu’il n’y est plus, est mise en évidence entre 6 et 12 mois (Diamond, 1986, cité par Roy, 2007).
Les trois composantes proposées par Miyake et collaborateurs en 2000 ont une trajectoire développementale différente. La MdT est la première FE à se développer chez l’enfant. L’enfant de 6 mois peut ainsi maintenir des représentations en mémoire et vers 15 mois, ce dernier peut manipuler et mettre à jour des informations, capacités davantage complexes (Garon et al., 2008). La capacité d’inhibition se développe activement durant les années préscolaires, plus précisément entre 1 et 2 ans. La coordination entre cette composante et la MdT émerge vers les 2 ans, lorsque les règles en mémoire sont opérationnelles permettant ainsi d’inhiber des réponses prédominantes et exécuter des actions non automatiques (Garon et al., 2008). Dans les tâches de Stop-Signal, les enfants entre 3 et 7 ans montrent de bonnes performances dans l’inhibition d’une réponse en cours (Williams, Ponesse, Schachar, Logan &
Tannock, 1999, cités par Roy, 2007) mais également dans l’inhibition de réponse prédominante (Gerstadt, Hong & Diamond, 1994, cités par Roy, 2007). La flexibilité mentale est la fonction la plus complexe et est très liée aux deux autres processus que sont l’inhibition et la MdT. Le développement de la flexibilité s’effectue par étapes. Tout d’abord, à l’âge d’environ 2 ans et demi, l’enfant est capable de former plusieurs représentations simples en mémoire, de les maintenir – capacités précoces de la MdT – puis de passer de l’une à l’autre (Rennie, Bull &
Diamond, 2004, cités par Garon et al., 2008). Avec l’avancée en âge, l’enfant construit des représentations de plus en plus complexes et ce n’est que vers la fin de la période préscolaire que ce dernier peut « shifter » son attention sur ces représentations (Garon et al., 2008).
Le développement de ces trois FE peut se résumer en deux grandes étapes importantes (Garon et al., 2008). Avant 3 ans, l’émergence de certaines habiletés basiques nécessaires aux tâches exécutives s’effectue, avec la capacité de maintenir et former des représentations en
attentionnelle. Puis, une deuxième période charnière arrive entre 3 et 5 ans, durant laquelle chaque fonction continue à se développer en lien avec les capacités attentionnelles. Selon le modèle de Posner et Rothbart (2007, Zhan et al., 2011), l’importance du réseau d’attention exécutive grandit entre 3 et 6 ans. Ils suggèrent que ce réseau est lié aux composantes exécutives et permet la détection et la résolution de conflits de plus en plus difficiles, la coordination des représentations en mémoire, l’inhibition de réponses complexes ou encore l’ajustement de l’attention (Garon et al., 2008).
Ces deux périodes permettent l’émergence et la construction des processus exécutifs complexes qui continuent toutefois leur développement avec l’âge. Il est ainsi nécessaire de voir de quelle manière les trajectoires de ces fonctions perdurent après l’entrée à l’école. Lehto et collaborateurs (2003) ont mené une recherche auprès d’enfants âgés de 8 à 13 ans afin de voir les tendances développementales des FE. Pour ce faire, ils ont administré aux enfants différentes tâches exécutives, évaluant la flexibilité, la planification, l’inhibition, la MdT et l’attention. Les résultats de cette recherche ont mis en évidence une augmentation significative des performances avec l’âge mais cependant relativement faible, puisque 9 tâches sur 14 corrèlent avec l’âge, telles que les tâche de flexibilité, de planification et de MdT. Huizinga et collaborateurs (2006) ont également conduit une étude auprès d’enfants entre 7 et 21 ans auxquels ils ont fait passer plusieurs tâches exécutives évaluant la flexibilité, la MdT et l’inhibition. Le but de leur recherche a été de voir le développement de ces différentes fonctions durant l’enfance et l’adolescence. Les résultats ont amené à conclure à un développement long des FE, se poursuivant jusqu’à 15 ans pour les tâches de MdT et de shifting et même au-delà pour certaines tâches d’inhibition. De plus, ce développement dans les tâches exécutives n’a pu être expliqué uniquement par des changements basiques en VdT.
Welsh, Pennignton et Groisser (1991, cités par Anderson, 1998) ont étudié un échantillon d’enfants entre 3 et 12 ans. Leurs résultats ont mis en évidence un développement différent des FE. Trois périodes sont à distinguer, la première débute vers 6 ans, avec l’habileté à résister à la distraction, la deuxième vers 10 ans, lorsque l’enfant parvient à organiser et émettre des hypothèses complexes et la troisième vers 12 ans, avec des compétences d’adultes dans les fluences verbales, les séquences motrices et la planification.
Les FE sont donc des processus complexes qui émergent lentement durant la vie. Leur développement s’effectue de façon différentielle pour chacune des fonctions et nécessite des bases rigides sur lesquelles chacune des fonctions peut grandir de façon optimale. De plus, la trajectoire développementale de ces processus est sous-tendue par le développement cérébral et
plus particulièrement par le cortex préfrontal, région qui mature lentement avec l’âge (Shallice, 2002, cité par Garon et al., 2008). Plusieurs études faites sur les primates et les enfants suggèrent que le cortex préfrontal est opérationnel vers la première année de vie (Diamond, 1985, 1990a, 1990b, cité par Garon et al., 2008). Il apparaît donc que, tout comme le cerveau qui mature lentement jusqu’à la fin de l’adolescence pour être fonctionnel, les FE ont besoin également d’un temps important de croissance afin de permettre à l’enfant, puis l’adolescent, une adaptation optimale dans la vie quotidienne.
4. Difficultés lors de l’évaluation des fonctions exécutives
Les différentes recherches sur les FE essaient de trouver un modèle théorique pertinent permettant un accord général sur leur définition et leurs opérationnalisations afin de ne plus se baser sur les critères lésionnels auparavant si convoités. Cependant, ce concept de « processus exécutifs » reste vague et la difficulté d’évaluation de ce dernier subsiste à cause de nombreux autres problèmes non directement liés à sa conception théorique. Burgess (1997, cité par Van der Linden et al., 2000) et Rabbitt (1997, cité par Van der Linden et al., 2000) sont parvenus à mettre en évidence ces différentes complications.
Un des premiers problèmes est la relation entre les processus exécutifs et les comportements en découlant. Contrairement aux schémas automatiques auxquels correspondent étroitement des comportements similaires et spécifiques, les processus exécutifs se manifestent dans un grand nombre de situations différentes en adaptant les routines d’action.
La mauvaise correspondance entre les comportements et les processus exécutifs engendrent par la suite des difficultés méthodologiques liées à l’évaluation des FE. En effet, les mesures de ces dernières seront par essence impures, car influencées par d’autres processus non exécutifs. Des comportements alors jugés semblables dans une tâche exécutive pourraient ne pas partager les mêmes fondements. De plus, l’implication de ces processus routiniers n’est pas la même d’une tâche à une autre, ce qui empêche la comparaison des performances d’un même individu dans différentes tâches exécutives. L’évaluation des FE chez les jeunes enfants est d’autant plus complexe que ces dernières ne sont pas encore développées entièrement. Monette et Bigras (2008) soulèvent une nouvelle hypothèse selon laquelle certains tests – particulièrement ceux de mise à jour et d’inhibition – seraient davantage multifactoriels. En effet, ils postulent que les tâches de mise à jour exigeraient un grand contrôle de l’inhibition chez les enfants d’âge préscolaire. Ils ont remarqué que les enfants avaient une tendance à l’imitation dans les tâches d’empan à rebours. Ces tâches de mise à jour demandent à l’enfant de se libérer des
Un second problème provient de la définition même des FE et le choix du critère de nouveauté pour en expliquer leur intervention. Une tâche peut être nouvelle pour un individu et familière pour un autre. La qualification de nouveauté dépend de l’expertise de chacun. Il en va de même dans l’adoption du critère de complexité. En effet, une tâche peut être tout à fait complexe tout en étant familière et donc ne demandant pas une intervention de processus exécutifs, alors qu’une deuxième peut être tout à fait simple, mais nouvelle, impliquant donc un contrôle. Ce critère de nouveauté amène un problème d’opérationnalisation. Les tâches proposées sont, par définition, nouvelles une seule et unique fois, soit lors de leur première administration et la nouveauté va en décroissant avec la répétition.
La répétition d’une même tâche exécutive amène un troisième problème dans l’évaluation des FE. En effet, en plus de diminuer le caractère nouveau de la tâche, la répétition de celle-ci peut amener l’individu à utiliser différentes stratégies de réponse et donc empêcher l’identification des processus exécutifs déficitaires. Un même individu peut, lors de la première passation du Stroop par exemple, privilégier la qualité à la quantité, c’est-à-dire éviter les erreurs tout en allant lentement. Lors de sa deuxième passation, il va essayer d’être plus rapide et peut-être augmenter le nombre d’erreurs, et donc favoriser la quantité à la qualité.
Ces différents problèmes liés à l’évaluation des processus exécutifs sont relativement invariants selon la population étudiée. Cependant, il existe certaines difficultés spécifiques aux jeunes enfants et à leur développement exécutif, telles que la maturation et les apprentissages ainsi que les effets plafonds (Monette & Bigras, 2008). En effet, les enfants d’âge préscolaire ont un raisonnement et un niveau intellectuel général encore limité, leurs formations en lecture ou en écriture n’en sont qu’à leurs débuts et la compréhension de consignes complexes ou la capacité de résolution de problème n’est pas satisfaisante. Le développement de ces compétences se fait durant cette période et il n’est pas rare de voir des performances à des tâches exécutives plafonner rapidement et être utilisées pour une tranche d’âge spécifique. De plus, les jeunes enfants peuvent avoir des difficultés de concentration ou d’attention davantage marquées que leurs collègues plus âgés lors d’une tâche longue. Ces comportements peuvent ainsi engendrer des variabilités d’une période d’évaluation à une autre. Il est donc impératif de créer de nouvelles épreuves prenant en compte cette dynamique développementale et son impact différentiel selon les âges.
B. La mise à jour en mémoire de travail
1. Définition générale
Le concept de « mise à jour » est un concept relativement nouveau, mis en évidence par Miyake et collaborateurs en 2000. Ils regroupent, sous le nom de « mise à jour » ou
« updating », la capacité de maintenir et de mettre à jour les informations en MdT. Cette fonction est relativement proche du système de MdT proposé par Baddeley (1986, 2000, cité par Baddeley, 2003). Selon Morris et Jones (1990, cités par Miyake et al., 2000), la fonction de mise à jour nécessite la surveillance ainsi que le codage des informations entrantes et pertinentes pour la tâche, mais également le remplacement en MdT d’anciennes informations, moins adéquates, par de nouvelles informations davantage appropriées. Ce processus va au- delà du maintien passif de l’information pertinente à l’action, mais demande la manipulation active et dynamique du contenu de la mémoire (Lehto, 1996, cité par Miyake et al., 2000).
La tâche la plus souvent utilisée afin d’évaluer ce processus exécutif est le « N-back » (Owen, McMillan, Laird & Bullmor, 2005). Plusieurs paradigmes peuvent être utilisés mais ceux-ci demandent toujours le maintien, le rafraichissement ainsi que la manipulation des informations à retenir en MdT. En général, le sujet est face à un moniteur informatique qui lui présente une série de stimuli, les uns après les autres. Il doit répondre lorsque le stimulus présenté est le même que celui présenté « n » essais avant, le plus souvent,« n » représente les 1, 2 ou 3 essais précédents. Les stimuli peuvent être présentés dans plusieurs modalités différentes – visuelles, spatiales, auditives, etc. – impliquant différents systèmes. De plus, les stimuli présentés peuvent être de différentes natures. Ils peuvent être verbaux, par exemple des lettres ou des mots, mais également non-verbaux, tels que des formes, des visages ou encore des images. Les différents paradigmes peuvent varier de par le type de maintien demandé, par exemple l’identité du stimulus ou encore sa localisation. Dans le modèle intégratif de Miyake et collaborateurs (2000), trois paradigmes différents sont utilisés. Les auteurs permettent ainsi de mettre en évidence la participation de la mise à jour quel que soit le type de stimuli (animaux, couleurs ou lettres) ou de modalités (auditive ou visuelle) requis pour la tâche.
2. Modèles de la mémoire de travail
Le processus exécutif de mise à jour est étroitement lié au système de MdT et doit être compris en regard du modèle théorique le plus influent pour ce système, soit celui présenté par Baddeley en 1986 puis révisé en 2000. Mais il importe également de mettre en évidence un
second modèle dans lequel la MdT est liée à l’attention, composante cognitive importante. Il s’agit du modèle des processus enchâssés de Cowan (1999).
a) Baddeley (1986, 2000)
Le modèle en composantes multiples proposé par Baddeley (1986, 2000, cité par Baddeley, 2003) est le modèle de base et constitue la référence de l’immense majorité des données empiriques (Gaonac’h & Pross, 2005). Baddeley propose, tout d’abord, l’intervention de trois composantes (1986) puis d’une quatrième (2000). La première est appelée administrateur central ou central exécutif, elle est soutenue par trois systèmes esclaves : la boucle phonologique ou articulatoire, le calepin visuo-spatial et le buffer épisodique. Toutes ces composantes jouent un rôle primordial dans de nombreuses activités de la vie quotidienne, telles que le raisonnement, la compréhension du langage ou la lecture (Van der Linden &
Poncet, 1998, cités par Van der Linden, Meulemans, Belleville & Collette, 2000).
L’administrateur central est le composant le plus important et intervient dans toutes les tâches cognitives. Il est défini comme un système attentionnel limité, permettant le traitement d’informations tout en coordonnant les systèmes esclaves dévolus au maintien de ces dernières, en gérant le passage des informations entre ces systèmes et la mémoire à long terme et en sélectionnant de façon stratégique les actions les plus efficaces à accomplir. Baddeley (1996, cité par Van der Linden et al., 2000) met également en évidence d’autres fonctions de l’administrateur central, telles que la capacité de gérer deux tâches simultanément ou la capacité d’attention sélective. Toutes ces fonctions sont de type « exécutif ».
Les systèmes esclaves de cette composante centrale ont également une importance majeure dans le maintien et le traitement à court terme des informations. La boucle phonologique a pour rôle principal le stockage de l’information verbale. Elle est composée de systèmes de stockage phonologique et articulatoire. Le premier système est plutôt passif, il permet de contenir la trace mnésique verbale durant quelque secondes alors que le second favorise le maintien actif de l’information grâce au processus de répétition subvocale. Cette composante de la MdT joue un rôle important et facilitateur dans l’acquisition du langage ainsi que dans l’habileté des enfants et des adultes à apprendre une seconde langue (Baddeley, 2003). Le calepin visuo-spatial est également un composant essentiel dans la MdT, il permet le maintien temporaire de l’information visuo-spatiale. Il joue également un rôle dans l’acquisition des connaissances sémantiques en lien avec l’apparence et l’utilisation des objets ainsi que dans l’orientation spatiale et les connaissances géographiques. Tout comme la boucle
phonologique, le calepin visuo-spatial est composé d’un stock visuel à court terme passif ainsi que d’un stock enregistrant et répétant les informations visuo-spatiales de façon active. Pour terminer, la dernière composante présentée par Baddeley en 2000 est le buffer épisodique.
Celui-ci permet le maintien et l’intégration multimodale des informations provenant de la boucle phonologique, du calepin visuo-spatial et de la mémoire à long terme dans le but d’une représentation épisodique unitaire.
Ce modèle multiple de la MdT est donc composé du central exécutif, dans lequel se trouverait probablement la capacité de mise à jour en lien avec les processus attentionnels, ainsi que de trois sous-systèmes permettant le maintien d’informations spatiales et phonologiques.
b) Cowan (1999)
Le modèle de Cowan (1999, cité par Cowan et al., 2005) est, contrairement à celui de Baddeley, un modèle unitaire de la MdT visuelle dans lequel l’attention joue un rôle primordial. Selon Cowan, la MdT représente un ensemble de processus enchevêtrés les uns dans les autres mais formant un concept unique. Ce système de mémoire est formé de trois composantes dont la fonction et l’activation sont différentes. Tout d’abord, la mémoire à long terme [MLT] qui, lorsqu’elle est activée, amène à la mémoire à court terme [MCT], limitée dans le temps et sujette aux interférences. Cette dernière est composée du focus attentionnel, composante très activée ayant une capacité très limitée.
Ce système de mémoire unitaire est influencé par divers éléments internes, tels que le central exécutif, ainsi que par des éléments externes, tels que le buffer sensoriel. Ces deux influences vont diriger l’attention sur des stimuli importants et pertinents de façon différenciée.
Le central exécutif permet le contrôle de l’attention alors que le buffer sensoriel va orienter l’attention vers les changements physiques de l’environnement. Ce buffer permet de mettre en forme la nature de l’environnement. Il est vital sur le plan adaptatif. En effet, si les informations en MLT sont modifiées, celles-ci vont activer et attirer l’attention vers les changements et fonctionner comme un système d’alarme. L’attention a donc un rôle important pour la détection de changements ainsi que le contrôle et le maintien des informations.
Le modèle de Cowan met également en évidence deux autres fonctions de l’attention, celle de filtre et celle d’interprétation. En effet, le focus attentionnel va être porté sur un ou plusieurs éléments pertinents et donc laisser de côté d’autres informations activées en MCT
mais non pertinentes. De plus, l’activation de certains éléments va se transmettre à d’autres éléments associés et va permettre l’analyse des informations ainsi que leur attribution de sens.
Ce modèle présente ainsi une manière différente de concevoir la MdT. En effet, celle-ci est représentée comme un sous-système de la MCT, qui est elle-même un sous-système de la MLT. Selon les informations internes et externes et leur pertinence, le focus attentionnel va permettre l’activation, le filtre et l’interprétation de ces informations et, par extension, leur maintien et manipulation en MdT. La mise à jour serait alors présente autant dans le focus attentionnel que dans le central exécutif agissant sur ce focus, elle permettrait ainsi de rediriger l’attention et de maintenir et traiter les informations pertinentes.
Ces deux modèles, bien que distincts au niveau de leurs représentations de la MdT, s’accordent toutefois sur l’importance de l’attention dans le traitement de l’information, sa manipulation et son maintien et l’associent aux processus exécutifs et, par extension, à la capacité de mise à jour (Chevalier, 2010).
3. Développement de la mémoire de travail
La mise à jour et la MdT sont des concepts cognitifs rattachés l’un à l’autre. Cependant, il apparaît que leur développement respectif ne s’effectue pas, au début, de façon simultanée.
En effet, la mise à jour est une capacité quelque peu plus complexe et émerge ainsi plus tardivement dans l’enfance et cela vers 2 ans (Alloway, Gathercole, Willis & Adams, 2004, cités par Garon et al., 2008). Plusieurs auteurs (Luciana & Nelson, 1998, 2002 ; Hughes, 1998b ; Carslon, 2005, cités par Garon et al., 2008) ont identifié un développement important de cette capacité entre 3 et 5 ans et une continuation de ce dernier avec l’avancée en âge. Cette FE requiert donc une certaine base stable représentée par une émergence précoce de certains processus de mémoire, tels que la représentation mentale et son maintien après un délai, qui se développe après 6 mois (Johnson, 2005, cité par Garon et al., 2008), ou encore la rétention de plusieurs items durant un certain temps qui augmente entre 6 et 12 mois (Diamond & Doar, 1989, cités par Garon et al., 2008). Ces processus sont nécessaires pour le développement optimal de la mise à jour puisqu’ils représentent les principaux acteurs sur lesquels se fonde la définition de cette FE.
Par la suite, le développement de ces deux concepts cognitifs perdure avec l’âge et il est alors essentiel de s’intéresser au développement de chaque sous-composante de la MdT proposée par Baddeley (1986, 2000, cité par Baddeley, 2003). En effet, leurs trajectoires développementales diffèrent les unes des autres. L’administrateur central est indépendant de la
modalité de présentation (verbale vs. spatiale) et son développement est généralement lent et tardif. L’administrateur central se développe entre 6 et 15 ans selon Siegel (1994, cité par Gaonac’h & Pross, 2005), perdure au-delà de 15 ans pour Anderson, Anderson, Northam, Jacobs et Catroppa (2001, cités par Gaonac’h & Pross, 2005) et atteint un plateau vers 19 ans pour Hale, Bronik et Fry (1997, cités par Gaonac’h & Pross, 2005). Plusieurs auteurs postulent un développement non linéaire de l’AC. Luciana et Nelson (1998, cités par Gaonac’h & Pross, 2005) montrent des pics de développement vers 4-5 ans, puis vers 8 ans, résultats également trouvés par Hernendez et al. (2002, cités par Gaonac’h & Pross, 2005).
Les deux systèmes esclaves se développent également de façon différentielle avec l’âge. Si l’on prend en compte la dissociation entre la boucle phonologique et la récapitulation articulatoire, Thorn et Gathercole (2000, cités par Gaonac’h & Pross, 2005) mettent en évidence des différences développementales. En effet, la boucle phonologique serait fonctionnelle très précocement, dès l’âge de 3 ans environ, alors que la récapitulation articulatoire est beaucoup plus tardive puisqu’elle apparaîtrait vers 7 ans. Le développement de cet empan verbal va de pair avec le développement de la vitesse d’articulation.
L’accroissement de cette dernière est supposé permettre une augmentation de la vitesse de répétition mentale et donc permettre le maintien actif d’un grand nombre d’items. Nicolson (1981, cité par Gaonac’h & Pross, 2005) met en évidence une augmentation de la vitesse d’articulation avec l’âge et celle-ci semble liée au développement des empans verbaux. Le deuxième sous-système, le calepin visuo-spatial, se développe plus tardivement dans l’enfance, à partir 5-6 ans, que le système verbal. Les performances adultes semblent être atteintes vers 11-12 ans.
Gathercole, Pickering, Ambridge et Wearing (2004) étudient le développement de ces trois systèmes de mémoire chez des enfants âgés entre 4 et 15 ans. Ces derniers sont divisés en 5 groupes auxquels les chercheurs font passer 9 tests de MdT, chacun des systèmes de mémoire est évalué par trois tâches distinctes. Les résultats mettent en évidence un effet d’âge pour chacun des tests, les scores de mémoire augmentant avec l’âge. Les performances s’accroissent linéairement entre 4 et 14 ans et atteignent un plateau entre 14 et 15 ans. Les tests évaluant la boucle phonologique corrèlent significativement entre eux, tout comme ceux du calepin visuo-spatial et de l’administrateur central.
De la même manière que les FE, le système de MdT se développe lentement avec l’âge, mais débute tôt chez l’enfant. Les différentes composantes présentent des trajectoires différentes nécessitant la mise en place de compétences simples sur lesquelles d’autres viennent grandir afin d’amener un fonctionnement optimal.
C. L’attention et la vitesse de traitement
1. L’attention
L’attention est une compétence cognitive pouvant être conceptualisée de différentes manières. Selon Leclercq et Zimmermann (2000), « l’attention constitue une fonction de base impliquée dans toute performance intellectuelle ou comportementale, tant au sein de la vie quotidienne que lors d’interventions thérapeutiques ». Elle demande donc un grand nombre d’opérations mentales et comportementales, comme la sélection d’informations, la focalisation de l’attention et sa flexibilité. Le modèle de Posner et Peterson (1990, cités par Hrabok, Kerns
& Müller, 2007) puis de Posner et Rohtbart (2007, cités par Zhan, et al., 2011) proposent l’existence de trois systèmes attentionnels semi-autonomes regroupant ces diverses opérations et reposant sur des réseaux neuronaux partiellement distincts. Le premier système, le réseau d’orientation, permet de diriger l’attention dans l’espace et fait référence à l’attention sélective.
Il regroupe trois opérations, le désengagement d’une localisation, le déplacement vers une nouvelle localisation ainsi que l’engagement sur une nouvelle localisation. Cette orientation de l’attention peut se faire en l’absence de mouvements oculaires (overt versus covert) ainsi que de façon endogène ou exogène (présence d’indices captant automatiquement l’attention). Ce réseau impliquerait de façon privilégiée le lobe pariétal postérieur ainsi que le thalamus (Hrabok et al., 2007). Le deuxième système, nommé attention soutenue, est responsable du maintien de l’état de vigilance ou d’alerte. Il permet à l’individu de se tenir prêt à réagir et représente un support pour les autres habiletés cognitives (Hrabok, et al., 2007). Les lobes frontaux et pariétaux droits sont principalement impliqués dans ce système. Le réseau d’attention exécutive est le troisième système présenté par Posner et collaborateurs (2007, cités par Zhan et al., 2011). Il ressemble étroitement au concept des FE. Il a de nombreux rôles, tels que le contrôle des comportements dirigés vers un but, la détection de cible, la résolution de conflit, l’inhibition de comportements automatiques, etc. Le réseau cérébral impliqué dans ce dernier système est vaste ; il regroupe différentes régions frontales et pariétales.
Posner, Rothbart, Thomas-Thrapp et Gerardi (1998, cités par Hrabok et al., 2007) postulent que le système attentionnel apparaît et se développe très tôt dans la vie. Les nouveau- nés présentent déjà des préférences attentionnelles pour des objets avec des contrastes importants (Ruff & Rothbart, 1996, cités par Hrabok et al., 2007). Ces préférences s’accentuent au fur et à mesure que l’enfant grandit. Kannas, Oakes et Shaddy (2006, cités par Garon et al., 2008) indiquent qu’il y a d’importants changements développementaux dans les systèmes attentionnels entre 7 et 31 mois. Ces derniers deviennent davantage unifiés durant la période préscolaire mais commencent tout de même à s’unifier déjà vers 9 mois. Ces auteurs mettent également en évidence une certaine stabilité de l’attention entre 7 et 9 mois et entre 9 et 31 mois, et non entre 7 et 31 mois. Ces résultats supposent un changement à 9 mois, caractérisé par un contrôle important du système d’attention exécutive entre 9 et 18 mois (Hrabok et al., 2007). De plus, de nombreuses études citées par Ruff et Rothbart (1996, cités par Hrabok et al., 2007) suggèrent que la période préscolaire est une transition durant laquelle l’engagement attentionnel serait davantage endogène qu’exogène. Ce changement dans le contrôle attentionnel serait caractéristique des opérations contenues dans le système d’attention exécutive. Il apparaît donc que ce changement, ainsi que ce système, se développent tardivement, c’est-à-dire entre 18 mois et 4 ans (Ruff et Rothbart, 1996, cités par Hrabok et al., 2007). Corkum, Byrne et Ellsworth (1995), auteurs de la tâche d’attention sélective
« Corkum », ont démontré au travers de cette épreuve, que les enfants de 4 et 5 ans ont de meilleures performances que les enfants de 3 ans. Bien qu’ils n’aient pas trouvé de différence significative entre les groupes au niveau des erreurs de reconnaissance de formes géométriques (triangle), ces auteurs montrent tout de même qu’avec l’augmentation de la complexité, les erreurs augmentent.
2. La vitesse de traitement
La VdT est définie comme la vitesse à laquelle des opérations cognitives simples sont effectuées. Elle représente l’efficacité avec laquelle les informations sont traitées (Kail &
Salthouse, 1994, cités par McAuley & White, 2011). Elle est une ressource générale de traitement, c’est-à-dire qu’elle est essentielle au traitement et est disponible en quantité limitée quel que soit le moment considéré (Navon, 1984, cité par Zesiger, 2009). Selon Kail et Salthouse (1994, cités par Zesiger, 2009), la VdT, ainsi que la MdT et l’inhibition, sont des
« primitives cognitives », soit des variables sensibles à l’âge, ne pouvant être réduites à d’autres construits psychologiques et influençant fortement le système cognitif. En effet,
du raisonnement inductif et à une meilleure précision dans la résolution de problèmes mathématiques ou langagiers (Fry & Hale, 1996 ; Kail & Hall, 1999 : Kail, 2007, cités par Kail
& Ferrer, 2007) ainsi qu’à de meilleures capacités d’inhibition (Christ, White, Mandernach &
Keys, 2001, cités par McAuley & White, 2011). Il y a une sorte de « cascade » développementale amenant à un accroissement de l’intelligence fluide. Cette dernière peut, toutefois, être affectée si la VdT est ralentie ou diminuée (Miller & Vernon, 1997). Elle est à la base d’un grand nombre de différences cognitives interindividuelles. Les individus les plus rapides sont aussi ceux qui obtiennent les meilleures performances cognitives.
Le développement de la VdT débute très tôt durant l’enfance, avec une augmentation rapide durant la petite et moyenne enfance, une ascension modérée jusqu’à l’adolescence, l’atteinte d’un plateau et une diminution lente durant l’âge adulte (Kail, 1991, cité par Kail &
Ferrer, 2007). Miller et Vernon (1997) ont mis en évidence une importante augmentation de la VdT chez les enfants âgés entre 4 ans et 6 ans, plus particulièrement des différences significatives entre 4 et 5 ans pour 5 tâches sur 8 et seulement une différence significative entre 5 et 6 ans. Ces auteurs proposent une batterie de tests non-verbaux évaluant la VdT, afin de permettre aux jeunes enfants d’être évalués sur leur rapidité et non sur d’autres capacités encore peu développées, tels que la lecture. Les résultats montrent une nette différence entre la VdT des adultes et celle des jeunes enfants. Cependant, il apparaît qu’entre les jeunes enfants, un gain de vitesse se fasse et cela rapidement entre 4 et 6 ans. Brewer et Smith (1989, cités par Miller & Vernon, 1997) avaient également mis en évidence une augmentation notable de la VdT entre 5 et 9 ans. Ces améliorations dans la VdT sont également liées à des changements structuraux au niveau cérébral, notamment à l’augmentation de la myélinisation des axones, du volume de la matière blanche ou encore de la croissance des synapses (Kail & Ferrer, 2007).
Dans la petite enfance, l’augmentation de la vitesse et de la fluence verbale est observée entre 3 et 5 ans et continue durant l’enfance avec un gain significatif de la vitesse entre 9 et 10 ans puis entre 11 et 12 ans (Kail, 1986, cité par Anderson, 2002).
La VdT est très liée à l’âge, autant chez les enfants que chez les personnes âgées. La variance liée à l’âge est expliquée par la VdT chez les enfants de 6 ans, c’est-à-dire que les différences d’âge peuvent être expliquées par la VdT chez l’enfant et l’adulte âgé (Zesiger, 2009). De plus, le développement avec l’âge de l’inhibition et de la MdT est médié par le développement de la VdT. En effet, Span, Ridderinkhof et Van der Molen (2004, cités par McAuley & White, 2011) ont fait une étude avec des participants entre 8 et 79 ans auxquels des tâches de VdT, d’inhibition et de MdT ont été administrées. Ils ont découvert que les
différences entre enfants et jeunes adultes dans les FE ne sont plus significatives lorsque la VdT est contrôlée. McAuley et White (2011) ont également montré que les différences développementales dans les réponses d’inhibition et de MdT sont médiées par la différence d’efficacité dans la VdT des enfants, versus des jeunes adultes. De plus, il est mis en évidence un effet linéaire et quadratique significatif de l’âge sur la VdT, l’inhibition et la MdT, dans lequel chaque construit augmente rapidement entre l’enfance et l’adolescence et montre une augmentation minimale (plateau) par la suite. Une proportion significative de variance de la MdT et de l’inhibition expliquée par la VdT est aussi relevée, s’élevant respectivement à 73%
et 89%. Cependant, l’effet d’âge sur la MdT reste tout de même significatif après le contrôle de la VdT. Ces résultats montrent donc que l’amélioration liée à l’âge dans les tâches d’inhibition et de MdT est largement médiée par le développement de la VdT et que, bien que cette dernière soit contrôlée, la MdT montre un effet indépendant de l’âge.
Ces différentes bases théoriques permettent de mettre en évidence l’impact important de la VdT sur les capacités exécutives et plus particulièrement sur les capacités de MdT.
D. Question théorique
Les données de la littérature ont amené beaucoup d’informations intéressantes et nous permettent ainsi de postuler trois hypothèses relatives au développement de la mise à jour en MdT, de l’attention et de la VdT.
La première hypothèse est liée aux FE et à la MdT. Certains travaux présentés par Garon et al. (2008) ou Gaonac’h et Pross (2005) suggèrent un développement des FE entre 3 et 5 ans et de la MdT entre 6 et 15 ans, avec certains pics entre 4-5 ans puis vers 8 ans. Nous nous attendons donc à une augmentation des performances chez les enfants entre 4 et 6 ans en mise à jour en MdT.
La deuxième hypothèse, relative à l’attention, s’appuie sur les travaux de Ruff et Rothbart (1996, cités par Hrabok et al., 2007) et de Corkum et al. (1995) qui mettent en évidence une augmentation des performances attentionnelles à partir de 4 ans. Nous postulons ainsi que les performances attentionnelles augmentent avec l’avancée en âge et plus particulièrement que nous nous attendons à une amélioration entre 4 et 6 ans. De plus, en regard de la définition même de l’attention, nous imaginons également mettre en évidence une influence des capacités attentionnelles sur les performances de mise à jour.
Pour terminer, la troisième hypothèse est émise sur la VdT. Nous nous attendons à une rapidité plus importante chez les enfants les plus âgés, c’est-à-dire ceux de 6 ans, en lien avec les données de Miller et Vernon (1997) qui présentent une augmentation de la vitesse entre 4 et 6 ans. Selon certains auteurs cités par Kail et Ferrer (2007) ou par McAuley et White (2011), la VdT est également associée à la MdT, nous postulons donc que la capacité de VdT a un impact sur les capacités de mise à jour.
II. MÉTHODE
A. Participants
L’échantillon de notre recherche est composé de 63 participants répartis en trois groupes d’âge différents (cf. Tableau 1). Le premier groupe correspond aux enfants âgés de 4 ans ayant en moyenne 55,19 mois (SD = 3,572). Le second groupe correspond aux enfants âgés de 5 ans ayant en moyenne 64,14 mois (SD = 3,119). Enfin, le troisième groupe correspond aux enfants âgés de 6 ans ayant en moyenne 76,24 mois (SD = 3,548).
Tableau 1 : âge en mois des 63 enfants (moyenne, médiane, écart-type, minimum, maximum)
Age N Moyenne Médiane Ecart-type Minimum Maximum
4 ans 21 55.19 57 3.572 49 59
5 ans 21 64.14 63 3.119 60 70
6 ans 21 76.24 75 3.548 72 83
Les participants ont été recrutés en Valais, aux centres scolaires de Riddes et de Nendaz. Pour ce faire, nous avons, dans un premier temps, contacté Monsieur Jean-François Lovey, chef du service de l’enseignement au département de l'éducation, de la culture et du sport du canton du Valais. Nous lui avons fait part de notre sujet de recherche afin d’obtenir son accord. Puis, nous avons contacté les directions des deux centres scolaires qui ont également accepté de collaborer avec nous. Enfin, nous avons rédigé une lettre destinée aux parents d’élèves des classes enfantines et de première primaire (cf. annexe 1) afin de les informer de notre travail et obtenir leur consentement concernant la participation de leur enfant à cette étude. Pratiquement tous les parents ont donné leur accord, seuls trois parents de langue étrangère ont refusé, estimant que leur enfant ne maîtrisait pas assez le français. Sur les 63 participants de notre échantillon final, aucun enfant n’a été exclu.
B. Procédure
La recherche s’est déroulée sur plusieurs semaines, avec tout d’abord, des pré-tests puis, après amélioration de certaines tâches, des passations « test ». Les pré-tests se sont effectués à Genève, à l’école de Carouge et les sessions « test » dans les écoles de Riddes et Nendaz. Chaque enfant était vu, par une des deux étudiantes, durant environ 45 minutes et cela dans une salle séparée, afin d’éviter d’éventuelles distractions. Une feuille de consentement a été donnée à chaque parent et retournée à l’enseignant puis aux étudiantes. Chaque enfant devait passer cinq tâches, deux d’inhibition (Go/No-Go et Stroop), deux de mise à jour en MdT (Dora l’exploratrice et la Ferme) et une d’attention sélective (Corkum). Ces tâches étaient administrées selon deux ordres préalablement définis afin de minimiser les risques d’interférences liées, principalement, à la dénomination des couleurs dans les deux tâches d’inhibition. Les ordres étaient les suivants : Go/No-Go, La Ferme, Corkum, Dora et Stroop/
Stroop, Dora, Corkum, La Ferme et Go/No-Go. Des raisons pratiques ont également amené cette organisation. En effet, un seul exemplaire du Go/No-Go, de La Ferme et de Dora était en possession des étudiantes et impliquait ainsi que ces tests ne soient pas administrés au même moment. Au commencement de chaque passation, il était demandé à l’enfant sa date de naissance et sa latéralité au travers de trois questions distinctes liées à la main utilisée pour tenir le crayon, pour tenir une cuillère et enfin pour lancer une balle (cf. annexe 2a).
C. Matériel
La batterie de tests employée pour évaluer les enfants préscolaires est composée de cinq tâches, principalement liées aux FE, à l’attention et la VdT. Ces différentes tâches font référence au modèle de Miyake et al. (2000), et plus particulièrement à deux des trois FE : l’inhibition et la mise à jour en MdT. La création de la batterie s’est effectuée sur la base d’outils déjà existants afin de les améliorer pour évaluer l’inhibition et l’attention sélective et sur l’élaboration complète d’un nouveau matériel pour la mise à jour.
1. Tâche d’inhibition
a) Stroop Fruits (Archibald & Kerns, 1999)
L’épreuve utilisée pour notre recherche est une tâche de type Stroop Fruits, adaptée par Archibald et Kerns en 1999. Elle est basée sur l’effet Stroop (Stroop, 1935) qui met en évidence la difficulté rencontrée par les sujets à essayer d’éliminer une information significative, mais conflictuelle, et ce même si cette information est non pertinente pour la
tâche (Baron, 2004). Cette tâche requiert donc la capacité à inhiber une réponse verbale dominante apprise lorsque le sujet est face à une nouvelle réponse.
Cette épreuve est divisée en 4 étapes de 45 secondes chacune. L’enfant est face à un carnet de format A4 composé de 4 feuilles (cf. annexe 2b). Ces dernières sont présentées dans un ordre établi. La première feuille, nommée « couleurs » (C1), comporte une suite de 20 carrés de couleurs rouge ou jaune disposés aléatoirement. L’enfant doit alors nommer les couleurs le plus vite possible durant les 45 secondes, la consigne est la suivante : «Tu vois sur cette page, il y a des couleurs. Tu dois nommer les couleurs que je vais te pointer avec mon doigt le plus vite possible, OK? Si j’arrête d’avancer avec mon doigt, c’est que tu as fait une erreur et tu dois te corriger. Si jamais tu réussis à finir la page, on va recommencer en haut jusqu’à ce que je te dise d’arrêter. Go! ». Cette première étape permet le contrôle de la connaissance des couleurs.
La seconde feuille, nommée « Fruits en couleurs » (C2), est composée de 20 fruits – des fraises et des bananes – dans leur couleur originale – disposés aléatoirement. L’enfant doit nommer la couleur des fruits selon cette consigne : « Tu vois sur cette page, il y a des fruits en couleur. Tu dois nommer la couleur des fruits que je vais te pointer avec mon doigt le plus vite possible, OK? Si j’arrête d’avancer avec mon doigt, c’est que tu as fait une erreur et tu dois te corriger. Go! ».
La troisième feuille, nommée « Fruits en noir et blanc » (C3), présente toujours 20 fruits, des fraises et des bananes, disposés aléatoirement mais dépourvus de leur couleur. Il s’agit donc pour l’enfant de donner les couleurs originales des fruits en noir et blanc le plus rapidement possible : « Tu vois sur cette page, il y a des fruits, mais sans la couleur. Tu dois nommer la couleur des fruits le plus vite possible, OK? Go! ». Elle permet le contrôle de la connaissance prototypique de ces deux fruits, soit que les fraises sont rouges et que les bananes sont jaunes.
La quatrième et dernière feuille, nommée « Fruits interférence » (C4), se compose des 20 fruits, cependant, ces derniers n’ont pas toujours leur couleur habituelle. L’enfant doit alors nommer la couleur originale des fruits « dans la vraie vie », comme suit : « Tu vois sur cette page, il y a des fruits, mais ils ne sont pas toujours de la bonne couleur. Tu dois nommer la couleur des fruits dans la vraie vie, OK? N’oublie pas, si j’arrête d’avancer avec mon doigt, c’est que tu as fait une erreur et tu dois te corriger Go ! ». Cette dernière feuille est la condition Stroop et permet la mesure de l’inhibition.
Il est important de relever que l’épreuve administrée pour cette recherche a été améliorée. En effet, lors de la création du test, les fruits présents étaient des bananes et des pommes ce qui amenait un problème lors de la condition Stroop. Les enfants devaient nommer la couleur prototypique des pommes, soit rouges. Or dans la condition Stroop, certaines pommes étaient jaunes, couleur également prototypique, ce qui n’amenait pas à l’inhibition. Il a donc été nécessaire de remplacer les pommes par des fraises, pour lesquelles la couleur originale n’est que le rouge.
Cette tâche s’effectue donc en 4 étapes, durant lesquelles l’expérimentateur doit relever le nombre d’items correctement identifiés par l’enfant mais également le type d’erreurs commises. Deux types d’erreurs sont importants :
Les erreurs de type « ébauches », comptées comme une demi-erreur. Par exemple, l’enfant commence par dire « rou… » puis se corrige et dit « jaune » ;
Les erreurs entières, comptées comme une erreur. Par exemple, l’enfant donne la mauvaise couleur « rouge » puis se corrige et dit « jaune ».
Lors de la passation, l’examinateur va au rythme de l’enfant et si ce dernier termine la page avant les 45 secondes, il est nécessaire de revenir au début de cette dernière et de recommencer la dénomination des couleurs, jusqu’à ce que le temps soit écoulé.
Au terme de la passation, l’examinateur établit cinq scores. Tout d’abord, un score total pour chacune des conditions – C1, C2, C3, C4 – qui donne un poids différent aux deux types d’erreurs mentionnées ci-dessus. Ces scores sont nommés respectivement « SCouleurs »,
« SFruits », « SNB » et « SInterf » et peuvent être représentés de cette façon : Scores = Nbr de réponses – (erreurs entières + (ébauches * ½))
Le cinquième score permet de mettre en évidence, en pourcentage, l’éventuelle perte due à l’interférence et se calcule ainsi :
SInterfPourcent= ( ) ( ) * 100
Le score obtenu exprime la variation entre le score en condition simple et le score en condition interférente. Ainsi, un score d’interférence élevé traduit de moins bonnes
performances en inhibition, alors qu’un score d’interférence plus faible reflète de meilleures performances.
b) Go/No-Go
L’épreuve du Go/No-Go permet de mesurer de manière différente la capacité d’inhibition. Dans ce type de tâche, le sujet répond aux stimuli de type « Go » et inhibe les réponses aux items « No-Go ». La tâche d’origine était composée d’un rond vert pour l’item
« Go » et d’un rond rouge pour celui « No-Go ». Cependant, elle a également fait l’objet de modifications. En effet, au lieu d’utiliser un seul rond pour chaque item, nous avons fait le choix d’utiliser une paire de ronds (cf. annexe 2c). Nous voulions complexifier la tâche en espérant que les résultats plafonnent moins vite.
L’épreuve est donc composée de 46 items, soit deux ronds verts, soit un rond vert accompagné d’un rond rouge, positionnés aléatoirement à gauche ou à droite. Il s’agit pour l’enfant de dire « vert » lorsque la paire de ronds est verte et de s’abstenir de répondre lorsque la paire de ronds est rouge et verte. Cette dernière paire est moins présente que la première (14/46). Lors de la passation, la consigne est donnée à l’enfant et, afin de s’assurer de sa bonne compréhension, une phase d’essai est tout d’abord passée, avant que les 46 items soient présentés. A la fin de la tâche, l’examinateur compte le nombre de réponses correctement données et établit un score en s’intéressant également aux erreurs commises, telles que les ébauches et les erreurs entières, toutes deux ayant le même poids.
2. Tâche de mise à jour en mémoire de travail
La passation compte deux tâches de mise à jour en MdT. Ces dernières ont été élaborées par l’équipe de M. Hauert et inspirées de plusieurs tests déjà existants, tels que le Corsi. La création de ces deux tests s’est déroulée en plusieurs étapes avant de faire éclore « La Ferme » et « Dora l’exploratrice ».
a) Dora l’exploratrice
La première tâche nommée « Dora l’exploratrice » s’est également appelée « Le petit Poucet » et a été créée dans l’optique de ressembler au Corsi pour enfants. Au commencement, ce jeu mettait en scène une petite figurine, nommée « Petit Poucet », qui se baladait d’île en île, dessinées sur une planche A3. Sa promenade devenait de plus en plus complexe, car toujours plus longue. Cette tâche devait solliciter la MdT et plus particulièrement l’encodage, le maintien et la mise à jour. La consigne était la suivante : « On va jouer avec le Petit Poucet. Il
