Variations Stratégiques et Vieillissement Patrick LEMAIRE Master 1 – EAV Cours 2 – Généralités sur les Stratégies

Age-related changes in cognitive performance AGE PERFORMANCE Negative Zero Positive

What are the underlying mechanisms? - Quantitative Factors (Proc. Speed, WM, Inhibit°) - Qualitative Factors (e.g., Cognitive Strategies )

STRATEGIC VARIATIONS AND COGNITIVE AGING No Strat. Variations Memory Glynn et al.,83; Rankin et al.,84; Rice & Meyer, 85; Wodd & Pratt, 87; Parkinson et al., 82; Hertzog & Dunlosky, 98 Language Cohen & Faulkner, 83; Stine, 96 Problem solv. Reason., and Decision Making Salthouse & Prill, 87; Salthouse, 87; Salthouse et al., 90; Lemaire & Arnaud, 2008 Strategic Variations Memory Cimbalo & Brink, 82; Thomas, 85; Sanders et al., 80; Verhaeghen & Marcoen, 94 Language Adams et al., 90; Reder et al., 86 Problem solv. Reason., and Decision Making Charness, 81, 82; Salthouse et al., 88; Lemaire et al., 2004; Mata et al., 2007

STRATEGIC VARIATIONS AND COGNITIVE AGING: Limits of previous works No appropriate conceptual framework What are the right questions? No appropriate methodological approach How to best investigate strategic variations?

Cognitive Strategy : Definition « Procedure or set of procedures to accomplish a high-level goal » (Lemaire & Reder, Mem&Cog, 1999, p. 365) « Set of methods to accomplish a cognitive task » (Newell & Simon, GPS-book,1972, p. 127)

Deux stratégies identiques Cas 1: Deux stratégies non différentes: Même nombre et même type de processus Cas 2: : Deux stratégies non différentes: Nombre identique de processus Processus aProcessus bProcessus c Stratégie 2 Processus aProcessus bProcessus c Stratégie 1 Processus aProcessus bProcessus cProcessus d Stratégie 1 Processus aProcessus bProcessus cProcessus d Stratégie 2

Stratégies différentes Cas 2b: Nombre de processus différent, trois processus identiques Stratégie 2 Stratégie 1 Cas 2a: Nombre et (tous les) tppe(s) de processus différents Processus aProcessus bProcessus cProcessus dProcessus eProcessus fProcessus g Stratégie 2 Stratégie 1 Processus aProcessus bProcessus cProcessus aProcessus bProcessus cProcessus d

Stratégie: Suite de processus Cas 3a: Nombre de processus identique, un processus différent Processus aProcessus bProcessus c Stratégie 1 Processus aProcessus bProcessus d Stratégie 2

Stratégie: Suite de processus Processus aProcessus dProcessus e Stratégie 2 Processus aProcessus bProcessus c Stratégie 1 Cas 3b: Nombre de processus identique, deux processus différents Cas 3c: Nombre de processus identique, trois processus différents Processus dProcessus eProcessus f Stratégie 2 Processus aProcessus bProcessus c Stratégie 1

Variantes dune même stratégie Processus aProcessus bProcessus c Variante 1 Cas 1: Une stratégie à 4 processus Cas 2: Une stratégie à 5 processus Processus d Processus aProcessus cProcessus b Variante 2 Processus d Processus aProcessus bProcessus c Variante 1 Processus dProcessus e Processus aProcessus bProcessus d Variante 2 Processus cProcessus e Processus aProcessus cProcessus b Variante 3 Processus dProcessus e

Comment identifier les stratégies? Méthodes Directes Méthodes Indirectes

Stratégies: Exemple 1 Tâche de résolution de problèmes 4+7=? Stratégie 1: (Strat Min) Stratégie 2: (Strat Max) Stratégie 3: (Strat Decomp op1) Etc etc….

Stratégies de calcul mental simple (4+7) Encoder les Opérandes (m,n) Réponse Initialiser compteur interne avec le plus grand opérande Minimum Ajouter le plus petit opérande par pas de 1 m<n?m<n? Encoder les Opérandes (m,n) Réponse Initialiser compteur interne avec le plus petit opérande Maximum Ajouter le plus grand opérande par pas de 1 m<n?m<n? Encoder les Opérandes (m,n) Réponse Initialiser compteur interne avec lopérande non décomposé Décomposition Ajouter lopérande décomposé Décomposition dun des deux opérandes Encoder les Opérandes (m,n) Réponse Activation de la Somme en Mémoire à Long Terme Récupération

Stratégies de calcul mental: Performances STRATEGIESSESSION 1SESSION 2 Counting fingers Verbal Counting Retrieval Geary et al. (1991). Etude longitudinale de la résolution dadditions simples StrategiesSession 1Session 2Session 3 Retrieval Repeated Additions « I dont know ».-- Lemaire & Siegler (1995). Etude longitudinale de la résolution de multiplications simples

Méthodes didentification des stratégies Approches Directes Approches Indirectes

Approches Directes: Principe Collecter autant dindicateurs comportementaux externes que possibles (protocoles verbaux, enregistrements vidéo, observations directes)

Approches Directes : lexemple de larithmétique / Arnaud & Lemaire, 2008 (Cortex) Comptage sur les doigts Récupération Directe

Two-digit addition problem solving: Use of 9 strategies Strategies Example (12+46) 1 - Rounding the first operand down( ) Rounding the second operand down( ) Rounding both operands down( ) + (2 + 6) 4 - Columnar retrieval(2 + 6) + ( ) 5 - Rounding the first operand up( ) Rounding the second operand up( ) Rounding both operands up( ) Borrowing units Retrieving58 Lemaire & Arnaud, 2008 (AJP)

Approches Indirectes: Principe Inférer les stratégies utilisées à partir des variations de performances en fonction de certains paramètres comme les caractéristiques des stimuli

Approche indirecte: lexample de larithmétique 8 x 5 < 41 8 x 5 < 47

Stratégies de vérification: Performances Duverne & Lemaire, 2004 Exhaustive verificationApproximate verification

Stratégies: Exemple 2 Tâche de vérification de problèmes Stratégie 1 – Stratégie de Vérification Exhaustive - 8x4=31 EncodageRécupérationComparaisonDécisionRéponse Stratégie 1 – Stratégie de Jugement de Plausibilté - 8x4=39 Encodage Récupération Rapide Partielle Rejet immédiatRéponse

Questions? Quels sont les arguments nécessaires et suffisants pour faire la distinction entre deux stratégies? Combien faut-il distinguer de stratégies dans une tâche cognitive? Les stratégies sont-elles spécifiques à une tâche ou communes à plusieurs tâches? Distinction entre stratégies-processus- mécanisme? Etc etc…

Distinctions entre stratégies: Arguments empiriques Arguments expérimentaux: interaction entre Facteur x Stratégie Arguments développementaux: interaction entre Age x Stratégie Arguments différentiels: interaction entre Individus x Stratégie Arguments neuro-imagerie: interaction entre Zones Cérébrales x Stratégies

Arguments Expérimentaux: lexemple du raisonnement verbal Le carré est au dessus du triangle VF Reichle et al. (2000)

Raisonnement Verbal: Interaction Enoncé x Stratégie Reichle et al. (2000)

Population: Adultes forts vs. moyens en verbal vs. visuel Stimuli: paires de mots (1 er mot en langue étrangère, 2 nd mot en Anglais) Conditions: –Contrôle: sans consigne particulière –Stratégie visuelle: former une image interactive incluant les deux mots –Stratégie verbale: former une phrase avec les deux mots Arguments Différentiels: lexemple de la mémoire épisodique Delaney (1978)

Mémoire: Interaction Age x Différence Delaney (1978)

Arguments de la neuro-imagerie: Lexemple du raisonnement verbal Reichle et al. (2000)

Arguments computationnels Principe déconomie explicative Principe de puissance explicative

Vieillissement et Stratégies Existe-t-il des variations stratégiques au cours du vieillissement? Si oui, lesquelles? Ces variations sont-elles déterminantes des différences jeunes-âgés? Quels sont les facteurs affectant ces variations stratégiques? Quels sont les mécanismes à la base des variations stratégiques?

Aspects of Strategic Changes Changes SelectionExecution Lemaire & Siegler, 95, JEP:Gen. RepertoireDistribution

Dimensions (Variations) Stratégiques Répertoire: Liste des stratégies disponibles pour une tâche donnée Distribution: Fréquence dutilisation des stratégies disponibles Exécution: Performances (Vitesse, précision) obtenue avec chaque stratégie Sélection: Choix stratégique (sur chaque type de problème, dans chaque type de situation).

Conclusions Strategy perspective offers a great window to understand cognitive aging. It is not incompatible with more quantitative approaches of cognitive aging. It helps to better describe and explain (in mechanistic terms) age-related differences and similarities It helps to address both big, general questions and very specific issues. It enables to know how people of different ages think and how (some) older adults can compensate to moderate aging effects on cognition.