Mémoire/Mémoire à court terme

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L'existence de la mémoire à court terme (MCT) a été prouvée à de nombreuses reprises. Celle-ci peut stocker temporairement des informations, pour une durée de quelques secondes voire quelques minutes.

Capacité[modifier | modifier le wikicode]

La mémoire à court terme ne peut pas retenir un nombre illimité d'information : elle a une capacité finie.

On peut tenter d'estimer cette capacité en se basant sur l'effet de récence. Puisque la mémoire à court terme est à l'origine du rappel des derniers éléments, on peut en estimer sa capacité en regardant le nombre d’éléments concernés par l'effet de récence. Celui-ci tombe rapidement au-delà d'un certain seuil : ce seuil est appelé l'empan mnésique. Dans les expériences faites sur des adultes anglais, ce nombre ne dépasse pas 10, et a une moyenne de 7 +/- 2. Mais sur des adultes d'autres langues, ce nombre peut descendre ou monter suivant la langue. Ainsi, des expériences faites sur des chinois donnent un nombre légèrement plus élevé.

Influence de l'âge[modifier | modifier le wikicode]

L'empan varie aussi selon l'âge. Dans les 20 premières années de la vie, l'empan augmente progressivement avec l'âge : l'enfant devient capable de mémoriser de plus en plus de choses simultanément, et ses performances intellectuelles s'améliorent grâce à cela. Chez les personnes âgées, la MCT décline très lentement avec le vieillissement cérébral : l'empan devient de plus en plus faible. De plus, avec la diminution de l'empan, la durée de rétention diminue elle aussi.

Deux théories sont en compétition pour expliquer ce déclin. Une première stipule que le cortex pré-frontal, siège potentiel de la MCT, subirait le vieillissement cérébral, diminuant l'empan. Une autre dit que l'empan reste plus ou moins le même, mais que le cerveau ne sait pas faire le tri entre ce qui doit rentrer en MCT : beaucoup de chunks non-pertinents seraient conservés en MCT, diminuant l'empan utile.

Cette dernière théorie est facilement testable : il suffit de soumettre un cobaye de mémoriser uniquement les informations utiles dans une suite de mots. Par exemple, on peut lui demander de ne mémoriser que les mots commençant par un A. Ensuite, il suffit de demander au cobaye de prononcer à haute voix tous les mots de la liste qui lui reviennent à l'esprit, même ceux qu'il n'aurait pas du mémoriser. Le bilan est clair : les vieux ont tendance à prononcer plus de mots qu'ils n'auraient pas dû mémoriser que les plus jeunes ou les moins vieux.

Vitesse d'accès[modifier | modifier le wikicode]

La mémoire à court terme est une mémoire rapide. Ceci dit, on peut se demander si le temps d'accès à la mémoire dépend de son occupation. Fonctionne-elle séquentiellement ou en parallèle ? Pour vérifier cela, Sternberg a créé une expérience assez simple. Il a demandé à quelques cobayes de mémoriser de petites suite de chiffres, tenant en MCT. Ensuite quelques secondes plus tard, un signal lumineux demandait aux cobayes de répéter à haute voix un des chiffres, la tonalité indiquant la position du chiffre dans la liste.

Bilan : tant qu'on reste dans les limites de la MCT, plus la liste est longue, plus le rappel est long. En clair : plus la MCT est encombrée, plus le rappel prend de temps. Cela peut laisser penser que la MCT est fondamentalement séquentielle : on peut scanner celle-ci pour se rappeler de son contenu, mais pas y accéder en parallèle. D'autres chercheurs ont toutefois créé des modèles de MCT dans lesquels on peut accéder en parallèle aux éléments en MCT. Seulement, plus la mémoire est encombrée, plus le processus de rappel flanche et prend du temps.

Durée de rétention et oubli[modifier | modifier le wikicode]

Prenons un exemple simple : vous voulez composer un numéro de téléphone que vous ne connaissez pas. Pour ce faire, vous allez mémoriser ce numéro avant de la composer. Essayez de vous en souvenir quelques minutes après : vous aurez oublié. Le numéro de téléphone aura quitté la MCT. Mais combien de temps reste-il en MCT ?

Il est évident que le contenu de la MCT semble s'effacer avec le temps. Pour mesurer cette vitesse d'effacement, les chercheurs doivent tenir compte du fait que le cobaye peut répéter mentalement les informations à mémoriser, augmentant la durée de rétention en MCT. Pour supprimer ce biais, ils utilisent ce qu'on appelle la tâche de Brown-Petterson.

Elle consiste à demander à un cobaye de mémoriser un mot qui s'affiche sur un écran, accompagné d'un stimulus visuel. Pour empêcher le cobaye de répéter, on lui demande de compter à rebours à la cadence d'un chiffre toutes les demi-secondes. Quelques secondes après, on envoie un stimulus lumineux sur l'écran, et le sujet doit prononcer le mot qu'il a mémorisé.

Dans cette situation, plus le temps passe, plus le cobaye oublie. Le rappel est d'environ 90 % quand le délai entre les deux est inférieur à 1/2 seconde. il tombe à 50 % après 3 secondes, 40 % après 6 secondes, 20 % après 9 secondes, et il tombe à 10/8 % après.

la durée de conservation semble donc proche de la dizaine de secondes, un peu plus ou un peu moins suivant les personnes. Le fait de compter à rebours fait légèrement interférence, et diminue donc la durée de rétention, mais on peut considérer que ces chiffres sont fiables.

Mais quelles sont les raisons de l'oubli en MCT ? Il existe diverses explications.

Déplacement[modifier | modifier le wikicode]

La Displacement Theory nous dit que, vu que la MCT a une capacité finie, les nouvelles informations qui y rentrent éjectent les anciennes. Cette théorie rend parfaitement compte de l'effet de récence obtenu avec les expériences sur des listes de mots. D'après cette théorie, les mots entrent dans la MCT uns par uns, dans l'ordre de prononciation par l'expérimentateur. Les derniers entrants vont donc pousser les mots plus anciens en dehors de la MCT, qui ne conserve donc que les mots les plus récents.

Interférences[modifier | modifier le wikicode]

La théorie des interférences propose une autre explication. Celle-ci est née des expériences sur des listes de mots semblables. Des mots semblables sont associés ensemble, à cause de leurs ressemblances phonétiques. Mais contrairement à ce que l'on pense, cela n'améliore pas le rappel. Les mots, associés ensemble, vont interférer les uns avec les autres. Quand on voudra se rappeler un mot, des mots semblables entreront en compétition pour la récupération et le tout se terminera par un oubli.

Pour vérifier cela, il suffit de faire une petite expérience : on compare deux groupes, un auquel on donne une liste de mots dissemblables, et un autre groupe auquel on donne une liste de mots semblables. La taille de la liste est suffisamment faible pour rester totalement en MCT : 7 éléments. Les résultats sont meilleurs dans le premier groupe. Dans le second groupe, les mots rappelés sont souvent ceux qui ont peu de ressemblances phonétiques avec les autres mots de la liste.

D'autres expériences jouent sur l'effet de contiguïté, vu plus haut. Pour rappel, celui-ci nous dit que les mots situés les uns à coté des autres dans la liste sont souvent rappelés ensemble, dans le même ordre. Du moins, c'est le cas si les mots ne sont pas semblables. Si les mots ont une ressemblance phonétique (« chat » versus « ça »), alors le taux de rappel est plus bas. Tout se passe comme si les informations en MCT interféraient les unes avec les autres. Qui plus est, plus les informations sont ressemblantes, plus elles interférent facilement. La création d’associations entre informations en MCT peut donc être une cause d'oubli. D'après les expériences, ce serait même une cause majeure d'oubli.

Trace Decay[modifier | modifier le wikicode]

Les expériences montrent que l'oubli est progressif : la quantité de chunks oubliés augmente avec le temps. Passé un certain temps, on peut être certain que les chunks rappelés proviennent de la MLT. La Trace Decay Theory dit que les chunks mémorisés en MCT s’affaiblissent avec le temps : s'ils ne sont pas répétés, ils s'effacent graduellement. La répétition serait donc un bon moment pour conserver les chunks en MCT.

Cette théorie semble évidente, mais il faut la tester scientifiquement. C'est ce que les psychologues Waugh & Norman ont fait : dans leurs expériences de 1965, ils ont tenter de réfuter scientifiquement cette théorie. Manque de chance, les choses sont plus compliquées que prévu.

Pour faire leurs expériences, ils ont suivi le protocole suivant. Ils ont pris un groupe de cobaye et leur ont fait lire des séries de 16 chiffres (sur ordinateur). Après un léger temps, les cobayes entendaient une sonnerie, qui leur indiquait la position d'un chiffre dans la liste. Après cela, l'expérimentateur leur présentait d'autres chiffres durant un certain temps. Les chiffres en question étaient corrélés avec le chiffre à rappeler, donner l'occasion à l'interférence de s'exprimer.

Mais le temps entre la présentation de deux chiffres joue aussi. En augmentant le temps de présentation des digits, l'effacement des chunks est censé jouer. Pour tester la trace theory, il suffit de regarder l'influence du temps de présentation entre deux chiffres sur le rappel, et tenter de démêler cela de l'interférence par des calculs statistiques.

Manque de chance, l'effet principal semble être l'interférence. L'effacement progressif des chunks joue pour une faible part dans l'oubli. Aujourd'hui, les preuves de la trace theory sont encore considérées comme trop faible pour être probantes. Il doit sans nul doute exister un effet de diminution des chunks, mais il est très difficile à mesurer efficacement. Le problème vient du fait que le cobaye peut répéter mentalement un chunk pour compenser l'effacement. Or, supprimer cette répétition va induire une interférence, source d'oubli. Il est donc difficile de savoir d'où provient l'oubli dans une tache de Brown-peterson : interférence ou oubli graduel ?

Interface avec la mémoire à long terme[modifier | modifier le wikicode]

Diverses expériences ont montré un lien entre mémoire à court terme en mémoire à long terme. Par exemple, les mots les mieux rappelés dans la mémoire à court terme sont souvent ceux qui sont les plus fréquents dans le langage courant. Plus on utilise un mot, plus celui-ci a de chances de rester dans la mémoire à court terme et de résister à l'oubli. C'est ce qu'on appelle l'effet de fréquence.

De plus, le rappel est supérieur pour les vrais mots que pour les faux mots : c'est l'effet de lexicalité. Par exemple, mémorisez les suites de mots suivantes :

   shampoing, voiture, champ, bal, lance-roquette
   rata, scronno, munu, carrac, shullp

On voit bien avec cet exemple que les mots présents dans notre lexique mental est plus facile.

Dans le même genre, le fait de grouper des mots en catégories sémantiques permet de mieux retenir ceux-ci. Faites apprendre des listes de huit mots à des cobayes : le rappel sera supérieur si les mots sont classés en catégories sémantiques, avec les quatre premiers mots appartenant à une catégorie, et les quatre restants à une autre. Mettez-les dans le désordre, et les performances s'effondrent.

Chunking[modifier | modifier le wikicode]

Mais plus intéressant, on trouve aussi des effets de chunking. La charge de la mémoire de travail varie beaucoup suivant la tâche utilisée ou l'état des connaissances antérieures : la mémoire à court terme peut regrouper des ensembles d'informations très complexes, et les considérer comme une entité unique. Ces entités uniques en mémoire de travail sont appelées des chunks. Le processus de regroupement en chunks est fortement influencé par les connaissances antérieures.

Dans la majorité des cas, les chunks sont directement des connaissances antérieures. Peu importe le nombre d’éléments ou de relations qu'ils entretiennent entre eux : une information déjà mémorisée en mémoire à long terme est considérée comme un tout en mémoire de travail.

Par exemple, essayez de mémoriser ces suites de nombres :

   54 63 24 33 98 
   3852 7453 7467 8964 1827

La seconde est plus compliquée que la première parce que les nombres à quatre chiffres sont peu fréquents et ne se sont pas installés en mémoire à long terme, contrairement aux nombres à deux chiffres.

Même chose pour les joueurs d'échecs : les joueurs professionnels ont mémorisés un grand nombre de configurations de jeu, ainsi que le coup à jouer quand ils sont dans la configuration. Dans ces conditions, la charge cognitive est très faible, comparé à un débutant qui va remplir sa MCT rien qu'en essayant de deviner quoi faire avec seulement deux-trois pièces.

Modèle de Cowan et Engel[modifier | modifier le wikicode]

Un psychologue du nom de Cowan a proposé une théorie de l'intégration entre mémoire à long terme et mémoire à court terme. Ce modèle reprend les théories sur le fonctionnement de la mémoire à long terme explicite. La mémoire à long terme explicite contiendrait ainsi des concepts, reliés entre eux dans un réseau sémantique. Ces concepts pourraient alors s'activer grâce à l'activation diffusante.

Le gestionnaire de la mémoire de travail, le fameux superviseur attentionnel, décide de porter plus ou moins d'attention sur chacun des concepts activés en mémoire sémantique. Les concepts peu activés n'ont pas droit à la moindre attention de la part du superviseur attentionnel. Par contre, les concepts très fortement activés, peuvent être sélectionnés : ils reçoivent alors une certaine quantité d'attention, et deviennent accessibles à la conscience. Ainsi, la mémoire de travail n'est autre que la portion activée de la mémoire à long terme, sur laquelle le superviseur attentionnel porte son attention.