Mémoire
Sommaire |
Introduction générale
Une définition de la mémoire
Tout d’abord, il est important de donner une définition de la mémoire. Selon TIBERGHEIN (1997), “la mémoire n’est pas seulement une forme de cognition, elle est sans doute la forme même de la cognition”. Plus largement, la mémoire humaine est usuellement définie comme l’habilité cognitive à réactiver, partiellement ou totalement, de façon véridique ou erronée, les événements du passé. Il s’agit d’une entité abstraite, dont on ne peut qu’inférer l’existence. On ne l’a jamais « vue », et à ce titre, il est possible qu’elle n’existe pas. Pourtant, nous sommes capables d’apprentissage, et sans mémoire ce ne serait pas possible (on apprend car on observe une modification du comportement suite à un apprentissage). Nous ne savons toujours pas, à l’heure actuelle, dans quelle partie du cerveau elle se situe, mais depuis le cas du patient HM (souffrant d’une amnésie suite à une ablation du lobe médiotemporal), décrit par MILNER en 1966, on s’accorde à dire que l’hippocampe y joue un rôle prépondérant, bien que nous ne sachions pas exactement de quelle façon. Les travaux de SQUIRE (1992) confirment cette hypothèse. Les théories disponibles sur la mémoire considèrent généralement à la fois la structure du système mémoriel et les processus qui opèrent à l’intérieur de cette structure. La structure fait référence à l’organisation du système mémoriel, tandis que les processus renvoient aux activités qui se déroulent au sein du système mémoriel.
Les conceptions de la structure de la mémoire
Les individus comparent souvent l’esprit à un espace physique qui contiendrait des souvenirs et des idées. Les souvenirs correspondent à des objets stockés à des localisations spécifiques à l’intérieur de l’esprit. Le processus de récupération met en jeu une recherche à l’intérieur de l’esprit afin de localiser des souvenirs spécifiques. PLATON comparait l’esprit humain à une volière dans laquelle les souvenirs spécifiques étaient représentés par des oiseaux. Une information était récupérée quand l’oiseau approprié était récupéré tandis qu’une erreur de rappel se produisait quand un oiseau inapproprié était saisi.
Beaucoup plus récemment, ATKINSON et SHIFFRIN (1968) développent le modèle des magasins mémoriels, qui décrit l’architecture de base du système mémoriel en terme de magasins. Trois types de magasins mémoriels sont proposés: les magasins sensoriels, les magasins à court terme et les magasins à long terme (voir schéma ci-dessous).
Selon ces auteurs, l’information issue de l’environnement est captée initialement par les Magasins Sensoriels. Ces magasins sont spécifiques à chaque modalité sensorielle. L’information y est maintenue activée pendant une durée très courte. Une partie de l’information est transmises au Magasin à Court Terme. De même, une partie de l’information traitée dans le Magasin à Court Terme est transférée dans le Magasin à Long Terme. Le stockage de l’information à long terme dépend de la répétition, avec une relation directe entre le taux de répétitions mentales dans le Magasin à Court Terme et la force de la trace mnésique stockée.
Vers une distinction entre mémoire à court terme (MCT) et mémoire à long terme (MLT)
Les effets de position sérielle (développés par MURDOCK, 1962 ; nous n’entrerons pas dans le détail, car là ça devient compliqué) fournissent une base empirique à la dichotomie entre MCT et MLT. WAUGH et NORMAN ont opposé la mémoire primaire à la mémoire secondaire. La première serait une mémoire transitoire à capacité limitée permettant de maintenir des informations pendant une durée de quelques secondes. La seconde en comparaison aurait une capacité illimitée. JAMES (1890) proposait déjà une distinction similaire. Mais ce sont encore ATKINSON et SHIFFRIN qui ont présenté la formalisation théorique la plus claire de cette conception dualiste (voir plus haut). Selon cette conception, la MCT est un système à capacité limitée (on peut mémoriser en moyenne 7 blocs de données significatifs ; MILLER, 1956) et l’information est stockée à une durée de vie inférieure à 20 s. L’oubli des informations de ce type de mémoire obéit à une loi de déclin passif de la force des traces mnésiques. Les informations contenues dans cette mémoire peuvent être maintenues activées par un processus de révision mentale. Le transfert des informations en MLT dépend de la durée de stockage en MCT et de la durée de révision mentale. Un peu plus tard, BADDELEY et HITCH (1974) révisent le modèle, et la MCT est remplacée par la mémoire de travail: la MCT est décomposée en sous processus fonctionnels en interaction.
Dans cette conception, un système de contrôle de l’attention supervise et coordonne un certain nombre de systèmes esclaves. Ils ont appelé le contrôleur d’attention processeur central et ont choisi d’étudier en détail deux sous systèmes esclaves: la boucle articulatoire ou phonologique, que l’on considère comme responsable de la manipulation des informations provenant du langage, et le calepin ou l’ardoise visuo-spatiale, qui est sensée être responsable de l’établissement et de la manipulation d’images mentales. La MCT nous sert donc à traiter des données, et on passe d’un stockage passif (MCT) à un stockage actif (mémoire de travail). C’est ce modèle qui est retenu aujourd’hui.
En revanche, la mémoire permanente est une mémoire qui comporte des informations dont la disponibilité n'est pas, en principe, limitée par la durée de l'intervalle de rétention. Mais disponible ne veut pas dire accessible (exemple du mot sur le bout de la langue). Une information est disponible dès qu'elle est stockée, et sauf pathologie, si elle est stockée elle y reste. Pour qu'une information soit accessible, il faut qu'elle atteigne un certain niveau d'activation. Les chercheurs distinguent plusieurs types de contenus en mémoire permanente : la mémoire verbale, la mémoire procédurale, la mémoire déclarative, la mémoire autobiographique… Il est également très important de noter qu’il existe cinq opérations cognitives de base qui doivent être effectives, sans quoi il n’y a pas de mémoire. L’encodage (prise d'information de l'extérieur et transformation en un code interne, ou représentation), la consolidation (on peut encoder une information mais elle n'est pas consolidée), le stockage (c'est le plus abstrait de tous les processus ; la seule preuve de stockage est l'apprentissage), la récupération (c'est ce qui permet de retrouver l'information dont nous avons besoin quand nous en avons besoin, et seulement quand nous en avons besoin ; elle est donc sélective, et en général automatique) et les inférences (la mémoire met en relation les informations les unes avec les autres, de manière automatique ; c'est une forme appauvrie de raisonnement).
Partant de cette introduction, certes longue mais nécessaire, vous en conviendrez, pour s’accorder sur le vocabulaire et savoir de quoi nous parlons exactement, il est légitime de nous demander si le rat est capable de mémoire, et si oui, comment fait-il ? Quelle période de rétention ? C’est ce que nous allons développer dans les parties suivantes.
Le rat est-il capable de mémoire ?
Les apprentissages comme indicateur de mémoire
Nous l’avons vu au tout début de l’introduction, tout apprentissage serait impossible sans mémoire. Mais qu’est-ce exactement qu’un apprentissage ? La définition la plus simple est celle-ci : si un organisme est soumis plusieurs fois à un même stimulus et que son temps de réaction face à ce stimulus diminue avec le nombre de présentations, alors il a appris. On voit donc que le conditionnement est une forme d’apprentissage, et qu’apparemment, tous les organismes (de l’amibe à l’homme) sont capables d’apprentissage, et donc de mémoire. Le rat en est donc capable également. Mais là, c’est de la pure rhétorique. Avons-nous des preuves concrètes que le rat sait apprendre ? Si nous posons la question, c’est évidemment que oui.
Commençons par une étude simple, celle de SKINNER entre les années 30 et 40. Il développe les boîtes du même nom, qui ne sont rien de plus que des labyrinthes dans lesquels il place un rat, qui doit parcourir un certain trajet pour obtenir de la nourriture. En faisant cela, il se rend compte que l’animal apprend par essais et erreurs : il fait un certain nombre d’essais qui produisent un certain nombre d’erreurs et il fait la sélection du bon essai par élimination. Ceci amène le rat à parcourir le labyrinthe de plus en plus rapidement, signe d’un apprentissage du trajet, et par extension d’une mémorisation.
Plus tard, TOLMAN et HONZIK (1945) montrent que le rat est capable d’apprentissage latent, c’est à dire une association de plusieurs stimuli indifférents sans qu'un avantage ou un désavantage immédiat n'apparaisse; ces stimuli sont mémorisés et sont utilisés plus tard. Dans leur expérience, des rats a jeun parcourent chaque jour un labyrinthe complexe. Ils sont répartis en 3 groupes: - le 1er groupe reçoit de la nourriture à chaque fois qu'il parvient à la sortie du labyrinthe. - le 2ème groupe ne reçoit jamais de nourriture. - le 3ème groupe reçoit de la nourriture après avoir parcouru chaque jour le labyrinthe pendant 10 jours sans rien recevoir. Les résultats sont traduits dans le graphique ci-dessous :
On remarque que le Groupe 1 (en violet) met de moins en moins de temps pour parcourir le labyrinthe au fil des jours. Ceci n’est pas étonnant, puisque nous sommes dans le cas d’une boîte de Skinner « classique » comme décrit plus haut.
Quant au Groupe 2 (en bleu), il ne fait aucun progrès, étant donné qu’il n’a rien à gagner à la clef.
En revanche, on observe que le Groupe 3 (courbe en orange) ne fait aucun progrès jusqu’au dixième jour (puisqu’il n’a pas de nourriture à l’arrivée), mais qu’à partir du dixième jour (où on lui donne enfin une récompense quand il arrive au bout), son score s’améliore, pour devenir très rapidement similaire à celui du Groupe 1.
Les auteurs confirment ainsi les résultats de SKINNER (grpe 1), et montrent de surcroît que le rat est capable d’apprentissage latent (grpe 3), à savoir qu’un renforcement est nécessaire afin d’établir un lien en mémoire entre un stimulus et une réponse. De plus, tout comme nous, le rat a besoin d’établir des liens pour mémoriser une information, ce qui explique les mauvais scores du Groupe 2 pour lequel aucun lien n’est possible.
Ces deux expériences indiquent donc que le rat est bel et bien capable d’apprentissage, et donc de mémoire.
Données neurologiques
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Quelle période de rétention
Avant toute chose, il convient de définir ce qu'on entend par "période de rétention", car cette expression revêt des sens différents en fonction du type de mémoire dans lequel on se situe.
Ainsi, la rétention à court terme fait référence, comme son nom l'indique, à la mémoire à court terme. Elle correspond à la durée pendant laquelle une information peut être stockée, retenue, en MCT. Le terme "rétention" est donc ici utilisé dans son sens commun.
En revanche, la rétention à long terme se situe dans le champ de la MLT. En théorie, une information stockée en MLT y est indéfiniment, et l'amnésie, qu'elle soit passagère ou durable, n'est qu'un problème de rappel. L'information est présente en MLT, mais on ne peut pas y accéder. Donc la rétention à long terme est la durée pendant laquelle une information issue de la MLT reste accessible. Le terme "rétention" n'est donc plus ici utilisé dans son sens commun.
Rétention à court terme et autorépétition subvocale
Rappelez-vous, nous l'avons vu en introduction, l'Homme peut retenir une information en MCT pendant une période inférieure à 20 s (MILLER). Sa période de rétention àcourt terme est donc de 20 s. Ceci est en réalité possible grâce à ce que l'on nomme l'autorépétition subvocale. De quoi s'agit-il? C'est très simple en fait, même si le terme est barbare. Lorsqu'une information arrive en MCT, par les voies décrites en introduction (magasins sensoriels par exemple), nous nous la répétons mentalement un certain nombre de fois, ce qui augmente la solidité de la trace (voir "boucle phonologique et articulatoire" du modèle de BADDELEY et HITCH en introduction). "Auto" signifie donc que nous le faisons nous-mêmes, "répétition" que nous répétons cette information, et "subvocale" que c'est mentalement. Sans elle, notre période de rétention à court terme serait encore plus faible.
Bien, mais le rat ne semble pas disposer de langage. Sa période de rétention à court terme est-elle donc nulle, puisqu'il devient incapable d'autorépétition subvocale? Pas nécessairement.
Une équipe de chercheurs de Barcelone, celle de TORO, montre tout d'abord que le rat est capable de discriminer les langues, c'est-à-dire qu'il reconnaît différents motifs du langage humain. Dans leur expérience, ils constituent deux groupes de rats: le premier était habitué à appuyer sur un levier lorsqu'il entendait une phrase en japonais, et le second lorsqu'il s'agissait d'une phrase en hollandais. On observe qu'après cette phase d'habituation, les rats élevés au japonais ne réagissaient qu'au japonais lorsque des phrases dans les deux langues étaient prononcées, et inversement pour le deuxième groupe. Ils étaient donc capables de discriminer entre deux langues. En outre, ils étaient capables de reconnaître de nouvelles phrases prononcées dans leur langue favorite! Ceci suggère qu'ils ont acquis les caractéristiques de celle-ci. Cependant, si c'était une nouvelle voix qui prononçait une phrase connue dans l'une des deux langues, les rats étaient perdus. Il semblerait donc que malgré le fait qu'ils partagent une aptitude semblable à la nôtre, ils n'en font pas le même usage.
Un peu plus tard, par une seconde expérience, la même équipe parvient à montrer que le rat semble communiquer par ultra-sons, dont l'amplitude varie de surcroît en fonction de la situation. Les chercheurs arrivent à la conclusion logique que le rat possède une forme de langage, bien que celle-ci soit différente de la nôtre.
Ainsi, si le rat est bel et bien capable de langage, cela implique également qu'il est capable d'autorépétition subvocale, et donc que sa période de rétention à court terme n'est pas si faible que cela. On ne sait toujours pas à l'heure actuelle qu'elle est la durée de cette période (est-elle proche de la nôtre? infèrieure? supèrieure?), mais il est certain qu'elle n'est pas nulle. Ceci entraine par la même occasion une augmentation du nombre d'informations possibles en MLT, comme nous le verrons au chapitre suivant.
Rétention à long terme et réactivation
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