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Nom et numéro de l’école doctorale : Cognition, Langage, et Education (ED 356) ;
Nom et label de l’unité de recherche (+équipe) : Laboratoire de Psychologie
Cognitive ; Equipe : Plasticité Cogntive ;
Localisation : Marseille (Université de Provence) ;
Nom du Directeur de thèse : Patrick LEMAIRE ; [email protected]
Titre de la thèse : Aspects cognitifs du vieillissement normal : le rôle des variations
stratégiques.
Description du projet
L’objectif général de la thèse est de contribuer à comprendre le vieillissement cognitif. On sait
que, dans de nombreux domaines de la cognition, le vieillissement entraîne un déclin des
performances. On sait aussi que certaines personnes sont plus épargnées par le vieillissement,
et que le vieillissement touche certaines activités cognitives plus que d’autres (Lemaire &
Bherer, 2005). Les psychologues cherchent donc à comprendre l’évolution des performances
cognitives avec l’âge et les mécanismes à la base de cette évolution. Cette compréhension
devrait leur permettre d’aider les personnes âgées dans leur vie quotidienne, ainsi que les
praticiens de la gériatrie (conception de protocole de stimulations et optimisation cognitives
au cours du vieillissement normal, outils diagnostiques et thérapeutiques pour le
vieillissement pathologique). Cette thèse s’inscrit dans ce cadre. Elle visera plus
spécifiquement à étudier les variations stratégiques au cours du vieillissement et déterminera
si ces variations constituent des mécanismes susceptibles d’expliquer le vieillissement
cognitif.
Plusieurs expérimentations seront conduites dans le cadre de cette thèse. Les performances
cognitives des personnes jeunes et âgées (appariées sur de nombreuses variables, comme le
sexe, le niveau de formation, la santé, etc.) seront comparées dans des tâches de quantification
approximative, connues pour entraîner des variations stratégiques. Plus précisément, le
principe de ces tâches est le suivant. Les participants voient sur un écran d’ordinateur des
collections de points (dont les paramètres physiques sont tous soigneusement contrôlés) et
doivent en déterminer le nombre approximatif. Les premières études conduites dans notre
laboratoire laissent apparaître que les participants jeunes et âgés utilisent plusieurs stratégies
pour accomplir ces tâches et que les bases neurales de ces stratégies peuvent être étudiées
avec les techniques de neuroimagerie au cours du vieillissement (Gandini, Lemaire, & Dufau,
sous presse ; Gandini, Lemaire, Anton, & Nazarian, sous presse).
Dans ce projet, plusieurs expérimentations de psychologie cognitive et de neuroimagerie
seront conduites. Les études de psychologie cognitive testeront l’hypothèse générale selon
laquelle le vieillissement est associé à des variations stratégiques. Les études de
neuroimagerie permettront non seulement de préciser les bases neurales de ces variations
stratégiques, mais également de déterminer si les personnes jeunes et âgées mobilisent les
mêmes réseaux cérébraux pour accomplir ces tâches en utilisant des stratégies spécifiques.
Dans les études de psychologie cognitive (trois expérimentations), des participants jeunes et
âgés verront des collections de points (0,5 cm de diamètre/point, aucun chevauchement entre
les points) pendant une durée trop brève (6 sec. maximum) pour être quantifiées exactement.
Leur tâche consistera à dire combien de points la grille contient approximativement. Pour
cela, ils devront utiliser soit la stratégie d’ancrage, soit la stratégie de benchmark. Selon la
stratégie d’ancrage, les participants doivent dénombrer une sous collection de points par
groupe de 3 ou 4 points, puis estimer le nombre de points restant. Selon la stratégie de
benchmark, ils doivent scanner visuellement l’ensemble des points, récupérer en mémoire une
numérosité standard, procéder à quelques ajustements (ajout, soustraction), puis donner leur
réponse. Ces deux stratégies seront testées, car les premières études (Gandini et al., a & b) ont
révélé que ces stratégies sont non seulement spontanément mises en œuvre par des adultes
jeunes et âgés, mais également qu’elles sont utilisées dans des proportions comparables par
les deux groupes. Dans l’Expérience 1, nous utiliserons la méthode choix/non-choix (Siegler
& Lemaire, 1997). Les participants seront testés dans deux conditions : choix et non-choix.
Dans la condition choix, les participants auront à choisir parmi les deux stratégies disponibles
celle qu’ils veulent sur chaque problème. Dans la condition non-choix, ils devront utiliser
chacune des deux stratégies sur chacun des problèmes. La condition choix permet d’étudier la
distribution et la sélection stratégiques ; la condition non-choix permet d’étudier l’exécution
stratégique. Nous recueillerons le pourcentage d’utilisation de chaque stratégie (dans la
condition choix) ainsi que le temps de résolution et le pourcentage de déviation entre la
numérosité estimée et la numérosité correcte.
Dans les Expérience 2 et 3, nous reprendrons ce protocole en variant certains paramètres et en
mesurant différentes variables. Dans l’Expérience 2, nous manipulerons la durée de
présentation des collections, la pression de vitesse/précision et taille des collections afin d’en
évaluer les effets sur les variations stratégiques (% utilisation des stratégies, latences et % de
déviation) chez les participants jeunes et âgés. L’Expérience 2 testera aussi les conditions
choix et non-choix. Dans l’Expérience 3, nous testerons uniquement la condition non-choix,
et nous recueillerons les mouvements oculaires afin non seulement d’obtenir des indices
supplémentaires de validation des stratégies utilisées, mais aussi de préciser les processus
cognitifs impliqués dans chaque stratégie (e.g., processus périphériques d’encodage,
processus centraux d’extraction de numérosité).
Les expériences de neuroimagerie permettront d’étudier les bases neurales de la quantification
approximative et les effets du vieillissement sur ces bases neurales. Dans une première
expérience, le même protocole que dans les études de psychologie cognitive sera utilisé, et
nous testerons les participants en IRMf (Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle).
Dans une seconde expérience, afin d’adapter la tâche aux contraintes des potentiels évoqués,
nous soumettrons les participants à des tâches de comparaison numérique. Les participants
verront sur un écran d’ordinateur deux collections de taille différente. Ils devront dire quelle
collection contient le plus de points. Les temps de latences, les pourcentages d’erreurs et les
potentiels évoqués seront analysés, là encore en fonction d’un certain nombre de paramètres
(taille des collections, tailles des items, délai de présentation, contextes de résolution) chez les
participants jeunes et âgés.
Les enjeux de ce projet sont importants pour plusieurs raisons. Les études permettront (a)
d’approfondir notre compréhension du rôle des variations stratégiques au cours du
vieillissement cognitif, (b) de découvrir l’évolution des bases neurales associées aux effets du
vieillissement cognitif dans des tâches de résolution de problèmes numériques où elles n’ont
encore jamais été étudiées, (c) de déterminer les bases neurales des variations stratégiques
dans des tâches d’estimation numérique. Les implications des résultats obtenus seront très
importants tant au niveau théorique (i.e., ils permettront de tester les propositions de certains
modèles en vieillissement cognitif –e.g., modèle de neuromodulation de Li (2002) et modèle
HAROLD de Cabeza et al., 2002, mais aussi les modèles de la sélection stratégique –e.g.,
SCADS*, Siegler & Arraya, 2005 ; SSL, Rieskamp & Otto, 2006) qu’au niveau des
applications (aide aux personnes âgées à optimiser leur fonctionnement cognitif, aux
praticiens en gériatrie dans le diagnostique et la thérapeutique).
Références
Gandini, D., Lemaire, P., & Dufau, S. (sous presse). Older and young adults’ strategies in
approximate quantification. Acta Psychologica.
Gandini, D., Lemaire, P., Anton, J.-L., Nazarian, B. (sous presse). Neural correlates of
approximate quantification strategies in young and older adults. Brain Research.
Lemaire, P., & Bherer, L. (2005). Psychologie du vieillissement. Une perspective cognitive.
Bruxelles : De Boeck Université.
Li, S.C. (2002). Connecting the many levels and faces of cognitive aging. Current Directions
in Psychological Science, 11(1), 38-43.
Siegler, R.S., & Arraya, R. (2005). A computational model of conscious and unconscious
strategy discovery. In R.V. Kail (Ed.), Advances in child development and behaviour (pp. 1—
14). Oxford, UK: Elsevier.
Rieskamp, J., & Otto, P.E. (2006). SSl: A theory of how people learn to select strategies.
Journal of Experimental Psychology: General, 135(2), 207-236.
Siegler, R.S., & Lemaire, P. (1997). Older and younger adults' strategy choices in
multiplication: Testing predictions of ASCM via the choice/no-choice method. Journal of
Experimental Psychology: General., 126, 71-92.