La Mémoire de Travail Visuo-Spatiale : Recherche d’un effet longueur de parcours

DES CAPACITES AUX CARACTERISTIQUES DE LA MEMOIRE A COURT TERME

MISE EN EVIDENCE DES LIMITES DE LA M.C.T.

Une des découvertes les plus citées de la psychologie cognitive balbutiante a été d’observer que les individus sont limités quant au nombre d’informations qu’ils peuvent répéter après une présentation unique. Miller (1956) quantifie la capacité de stockage de la mémoire immédiate. Il l’évalue à sept plus ou moins deux items pour une série d’items verbaux sans lien entre eux et présentés en une seule fois. Postuler une capacité de sept items quel que soit le type d’information concerné peut paraître paradoxal, une série de mots semble contenir plus d’informations qu’une série de lettres. En fait, que l’item soit une simple lettre ou un mot, il occupe un emplacement pour Miller (1956), les lettres constituant un mot sont assemblées en une unité. Ces assemblages (en anglais, chunking) sont les unités de base de stockage et expliquent certaines améliorations de la performance dans les tâches de Mémoire à Court Terme. Cette capacité de sept plus ou moins deux unités a été rediscutée puisque l’on a montré que cette performance ne s’obtient qu’avec une contribution de la Mémoire à Long Terme. Le rôle de l’activation d’informations en provenance de la Mémoire à Long Terme dans la réalisation d’assemblages est mis en évidence par une expérience de Bower et Springston (1970). Lorsque l’on présente aux sujets des séquences de lettres qui activent des abréviations présentes dans le lexique mental (par exemple, ABCD, T.G.V.), la performance est meilleure que lorsque les mêmes lettres sont présentées dans un découpage ne correspondant pas à des items stockés en Mémoire à Long Terme. Cette contribution de la Mémoire à Long Terme dans la performance d’empan remettrait en question la taille de l’empan mnésique. Des chercheurs (e. g., Glanzer et Razel, 1974) ont tenté de soustraire l’influence de la Mémoire à Long Terme dans les tâches d’empan. Le résultat moyen obtenu sur des sujets adultes est de deux à quatre items.Les travaux sur l’effet longueur de mots ont remis en cause la conception de la capacité de la Mémoire à Court Terme verbale comme limitée par le nombre d’emplacements disponibles. Baddeley, Thomson et Buchanan (1975) montrent que la performance des sujets est meilleure lorsque les mots à répéter ont une syllabe, la moyenne est de 4.17 mots, que lorsque les mots à répéter ont quatre syllabes, la moyenne est de 2.80 mots. Pour les auteurs, si le processus est limité par le nombre d’emplacements disponibles, le nombre de syllabes est le facteur déterminant ce phénomène ; en revanche, si le processus est contraint par une limite de temps, c’est la durée de la chaîne parlée qui est à l’origine de l’effet longueur de mots. Les deux hypothèses paraissent plausibles a priori. La langue britannique pourvue de voyelles courtes et de voyelles longues offre la possibilité de tester cet effet. Les auteurs observent une relation linéaire entre le nombre de mots rappelés et le temps pris pour les articuler, la performance correspond au nombre d’items qui peuvent être dits en une à deux secondes plus une constante. La capacité serait donc définie par une durée. Ellis et Hennelley (1980) confirment ces résultats. Ils comparent les performances à l’empan de chiffres pour des étudiants d’origine anglaise et d’origine galloise, l’empan des Gallois étant classiquement inférieur à celui des Anglais. En mesurant le temps pris pour articuler les chiffres, ils trouvent que les chiffres gallois prennent plus de temps pour être prononcés, en raison du fait qu’à nombre de syllabes identique, les chiffres gallois contiennent plus souvent des voyelles longues que leurs homologues anglais. Si le critère d’évaluation de la performance utilisé est la durée de parole et non le nombre de chiffres, alors, la performance entre les deux groupes est identique. Des recherches montrent également que lorsque la capacité temporelle est prise en compte les différences observées dans le développement tendent à disparaître (e. g., Hitch, Halliday et Littler, 1989). Il est donc évident que le critère de la capacité de la Mémoire à Court Terme verbale est en relation directe avec la durée d’articulation du matériel à rappeler.

L’HYPOTHESE D’UN MAINTIEN ACTIF

Les performances limitées de la Mémoire à Court Terme et les caractéristiques liées à la durée d’articulation du matériel ont conduit différents auteurs à se poser la question de l’existence d’un processus de maintien actif en Mémoire à Court Terme. Dans une étude ancienne, Brown (1958), d’une part, Peterson et Intons-Peterson (1959), d’autre part, présentaient oralement des groupes de trois consonnes à mémoriser. Après la présentation des items à mémoriser, un nombre était donné. Dès lors, les sujets devaient compter à rebours de trois en trois à partir de ce nombre jusqu’à l’émission du signal 28 de réponse. En faisant varier la durée de cette tâche de distraction, les auteurs ont trouvé que la performance diminuait : l’augmentation du délai faisait d’abord chuter rapidement la performance qui atteignait ensuite un palier stable. Les Peterson ont interprété leurs résultats en terme de déclin de la trace : comme le matériel pertinent n’est pas répété, sa trace s’effacerait. Keppel et Underwood (1962) suggèrent que, dans cette expérience, le premier trigramme est parfaitement mémorisé et qu’ensuite c’est l’interférence proactive des trigrammes appris avant qui explique les résultats. Une expérience de Baddeley et Scott (1971) confirme la présence d’une courbe de rappel en asymptote lorsque le temps de maintien s’allonge, même lorsque les sujets ne sont testés que sur un seul item. La performance mesurée sur neuf cents sujets dans différentes conditions montre cependant que la perte d’informations n’est pas catastrophique, en tout cas beaucoup moins importante que dans la procédure standard classique. On voit qu’un effet d’interférence peut se situer à tout moment et infiltrer insidieusement les résultats expérimentaux. Dans les modèles, les chercheurs vont postuler que le maintien des informations en Mémoire à Court Terme est soutenu par une opération de répétition active. Par exemple, Waugh et Norman (1965) modélisent le fonctionnement de la mémoire en s’inspirant librement de la dichotomie postulée par James (1890). Dans leur conception dualiste, la mémoire primaire a une capacité limitée, chaque information est stockée dans un emplacement, un système de répétition permet aux informations de ne pas tomber dans l’oubli et d’accéder à la mémoire secondaire. La perte d’une information s’explique par son remplacement par un nouvel item et non pas par un simple déclin lié au temps. Dans leur modèle, Shiffrin et Atkinson (1969), quant à eux, supposent qu’après un bref passage dans les registres sensoriels, les informations passent dans l’unité de stockage à court terme, registre de capacité limitée, où elles déclinent et disparaissent rapidement si un système tampon ne vient pas les maintenir par répétition. Dans le modèle de Baddeley et Hitch (1974), un système en boucle appelé Boucle Articulatoire d’une durée limitée vient rafraîchir le matériel verbal. Ce système de répétition du matériel verbal, appelé plus tard Boucle Phonologique (Baddeley, 1990), a été largement étudié et modélisé en détail.

LE MODELE DE R. C. ATKINSON ET R. SHIFFRIN.

L’observation de Miller (1956) qui montre que l’individu est capable de retenir une petite quantité d’informations sans lien entre elles pendant un laps de temps conduit de nombreux théoriciens à inclure un processus de Mémoire à Court Terme distinct de la Mémoire à Long Terme dans leur modèle (pour une revue, Norman, 1970). 29 Nous présentons dans la figure 1 le modèle de mémoire conçu par Atkinson et Shiffrin. Ce choix s’explique par la qualité d’élaboration du modèle et par le rôle qu’a joué ce modèle dans la genèse de ce qui deviendra plus tard la Mémoire de Travail. Information en provenance du monde extérieur visuel auditif tactile Registres sensoriels Unité de stockage à court terme (SCT) mémoire de travail temporaire Processus de contrôle : répétition codage de l’information prises de décision stratégies de récupération de l’information Unité de stockage à long terme (STL) registre permanent de la mémoire à long terme réponses Figure 1 : Schéma simplifié du modèle de R. C. Atkinson et R. Shiffrin (1968). Atkinson et Shiffrin (1968), Shiffrin et Atkinson (1969) s’inspirent du modèle de Broadbent (1958). Ils proposent un modèle computo-symbolique en trois registres que Murdock (1974) appellera le « modèle modal ». Les auteurs distinguent les données retenues, les unités de stockage, composantes structurelles permanentes qui contiennent l’information et les processus de contrôle. Les registres sensoriels (R.S.) stockent les informations en provenance des récepteurs en parallèle pendant une très courte durée sous la forme de représentations perceptives en liaison avec la modalité concernée. L’une des composantes du registre sensoriel est le système 30 visuel qui traite la mémoire iconique. Les informations passent dans l’unité de stockage à court terme (M.C.T.), registre de capacité limitée dont Atkinson et Shiffrin remettent en cause l’aspect passif. La Mémoire à Court Terme est un module actif de traitement qui garde un rôle relativement passif en tant que mémoire tampon, mais joue surtout un rôle actif par l’intervention de processus attentionnels. Cette composante est une sorte de régulateur du débit de l’information avec un processus de répétition, mécanisme de maintien de l’information. Ce registre joue un rôle clé dans la cognition. Enfin, l’information est transmise à l’unité de stockage à long terme (M.L.T.), lieu des connaissances permanentes dont la capacité est illimitée. L’ordre de stockage est précis : le passage de l’information par le registre à court terme est une condition de son accès au registre à long terme et le temps passé dans le registre à court terme conditionne la qualité des informations dans le registre permanent. Atkinson et Shiffrin s’intéressent plus particulièrement aux mécanismes de contrôle qui gèrent le transfert de l’information. Pour eux, les sujets exercent un contrôle volontaire et attentionnel sur les transferts d’informations entre les registres. Les processus attentionnels interviennent dans la gestion des informations présentes : pour diriger le foyer de l’attention sélective, pour maintenir l’information pertinente dans la Mémoire à Court Terme par une répétition active, pour faire transiter l’information d’un registre à un autre et dans le codage de ces informations. Ces processus de contrôle sont modulables, les sujets les activent en fonction de la situation présente, alors que les structures de la mémoire sont fixes. Cette séparation de la structure et du contrôle distingue le modèle de R. C. Atkinson et R. Shiffrin (1968) des autres théories de la mémoire. Le contrôle le plus manifeste est la répétition du matériel verbal. Un autre processus est illustré par l’utilisation d’une stratégie mnémonique comme l’imagerie. Le modèle de R. C. Atkinson et R. Shiffrin (1968) soulève quelques problèmes. Par exemple, en neuropsychologie des patients qui présentent un empan verbal diminué ne rencontrent pas de difficultés pour un apprentissage à long terme (e. g., Shallice et Warrington, 1970), ce qui est contradictoire avec le modèle qui postulait un ordre strict de passage des informations dans les registres : R.S. M.C.T. M.L.T. Les travaux sur la perception montrent par ailleurs une implication de la Mémoire à Long Terme dans les niveaux les plus bas du traitement. Shiffrin (1976) propose une alternative, dans le registre sensoriel, le stimulus serait d’abord en contact avec les informations contenues en Mémoire à Long Terme, à partir de là, l’information serait codée et un sous ensemble activé émergerait et formerait une trace en Mémoire à Court Terme, ensuite de nouveaux éléments pourraient accéder à la Mémoire à Long Terme et la trace de l’information disparaîtrait de la Mémoire à Court Terme. Pour Bower et Hilgard (1981) l’ajout de boucles de rétroaction n’est pas suffisant pour rendre compte des traitements perceptifs dans lesquels l’information est mise en contact de façon immédiate avec le contenu de la Mémoire à Long Terme, il faut beaucoup plus d’interaction entre les deux registres. L’hypothèse d’un traitement séquentiel strict ne tient 31 pas. D’autre part, l’augmentation du temps passé à répéter le matériel dans le registre à court terme n’est pas toujours un gage de son transfert en mémoire permanente (e. g., Craik et Watkins, 1973). Ce type de modèle n’est plus compatible avec les conceptions cognitives actuelles. Néanmoins, malgré ces dysfonctionnements on peut retenir que, dans leur modèle, Atkinson et Shiffrin (1968) opèrent une rupture avec la conception de la Mémoire à Court Terme comme lieu de stockage passif de l’information, ils considèrent que le registre à court terme fonctionne plutôt comme un module actif de traitement, une « mémoire en action » qui met en jeu les processus attentionnels. En extrapolant, on pourrait dire que finalement, dans leur modèle, Atkinson et Shiffrin considèrent la Mémoire à Court Terme comme une sorte de Mémoire de Travail. En fait, le concept de Mémoire de Travail va, au contraire, se développer en s’opposant à la Mémoire à Court Terme.