Vieillissement, Attention et Mémoire Cours 3: Vieillissement, Attention et Mémoire Université de Provence Master 1 - AGIS

Vieillissement et Attention Les fonctions de l’attention Vieillissement et attention sélective Vieillissement et attention partagée Vieillissement et flexibilité attentionnelle Vieillissement et attention soutenue Vieillissement et attention préparatoire L’attention est impliquée dans toutes les tâches cognitives et dans de nombreuses activités de la vie quotidienne (e.g., conduite automobile, apprentissages scolaires, le langage, etc.). Elle est le réservoir énergétique de nos activités cognitives et se caractérise par plusieurs fonctions.

Les fonctions de l’attention ->  Traiter une source d’information aux dépens d’autres sources : attention sélective -> Traiter simultanément plusieurs informat° : attention partagée -> Traiter en alternance plusieurs informations : switching attentionnel -> Traiter de manière soutenue et prolongée une information : attention soutenue -> Se préparer à traiter de l’information: attention préparatoire

Vieillissement et attention sélective

Vieillissement et attention sélective: Définition Traiter de manière privilégiée l’une des sources d’information; capacité à sélectionner l’information pertinente pour une tâche donnée Les jeunes et les âgés diffèrent-ils dans leurs capacités à ne pas se laisser distraire par des informations non pertinentes?

Effet du nombre de distracteurs sur tri de cartes (Rabitt, 65) Figure: Effet du nombre de distracteurs sur le tri de cartes par des sujets jeunes et âgés (d’après Rabitt, 1965). Les sujets avaient des cartes où se trouvaient une lettre cible (soit A, soit Y), avec un nombre variables de lettres distractrices. Il devaient trier les cartes en 2 tas (un pour A et un pour Y). Les résultats montrent que le temps de tri augmente avec l’augmentation du nombre de distracteurs. Cette augmentation est plus importante chez les sujets âgés. Ce résultat suggère que les sujets âgés ont plus de difficultés que les sujets jeunes à ne pas traiter les informations non-pertinentes (lettres distractrices) et se laissent plus facilement distraire par ces informations.

Tâche de recherche visuelle ¨Dans cette tâche, les sujets voient deux ensembles de stimuli et doivent sélectionner celui dans lequel se trouve une ou deux lettres cibles. Par exemple, ici, les participants doivent sélectionner l’ensemble contenant deux lettre P (ensemble de droite). Pour accomplir cette tâche, ils doivent focaliser leur attention sur les lettres cibles et ne pas se laisser distraire par les autres lettres non pertinentes. Afin de déterminer si le vieillissement affecte l’attention sélective, on étudie la différence de temps entre jeunes et âgés pour accomplir cette tâche. Plusieurs études ont été conduites selon ce principe. Ainsi, par exemple, Plude et Doussard-Roosevelt (1989) ont demandé aux participants de chercher un X écrit rouge dans un ensemble de stimuli comprenant aussi des Xs écrits verts et des Qs écrits en rouge. Le temps de recherche était nettement plus élevé chez les âgés que chez les jeunes, suggérant que la recherche d’un item cible caractérisé par la conjonction de deux traits caractéristiques (i.e., lettre X, encre rouge) était ralentie avec l’âge.

Stimuli utilisés en attention sélective Distracteurs dissemblables Distracteurs semblables Figure : Types de stimuli utilisés dans une étude sur l’attention sélective Le principe est le suivant. Les sujets voient des scènes visuelles dans lesquelles se trouvent ou non une figure cible (comme les deux rectangles). Certaines scènes comportent des stimuli interférents semblables aux figures cibles ou ne ressemblant pas aux figures cibles. Les performances des sujets sont moins meilleures dans la condition « sans distracteur » que dans les conditions « avec distracteur » et sont le moins bonnes lorsque les distracteurs ressemblent à la cible. Aucun distracteur

Attention sélective: Farkas & Hoyer (1980) Figure : Temps de détection des lettres cibles dans l’expérience de Farkas & Hoyer (1980). Dans cette étude, les participants devaient détecter un T présenté avec une rotation à 90 degrés dans trois conditions. Dans la première condition, la lettre cible était présentée seule. Dans la deuxième condition, elle était présentée avec des distracteurs (autres lettres) ne ressemblant pas à la lettre cible et, dans la troisième condition, les distracteurs étaient similaires à la lettre cible. Au-delà d’une meilleure performance globale chez les jeunes, les données montrent que les personnes âgées ont plus de difficultés à sélectionner parmi un ensemble de stimuli la lettre cible. En effet, le temps pour détecter la lettre cible augmente chez les participants âgés et pas chez les participants jeunes lorsque la lettre cible est présentée avec d’autres lettres (semblables et différente). Tout se passe comme si les participants âgés se laissent plus facilement distraire par des stimuli non pertinents.

Attention sélective: Gaeta, Friedman, Ritter, & Cheng (2001). Figure: Temps d’identification d’un son cible après avoir entendu un son standard ou déviant chez des participants jeunes et âgés (d’après Gaeta et al., 2001). Les sujets devaient indiquer si un son cible (à 1500 HZ) était fort ou faible en appuyant sur un bouton correspondant. Juste avant le son cible, les sujets entendaient un son proche (700 HZ) du son cible présenté dans 88% des cas ou un son éloigné (500 HZ) présenté dans 6% des cas. Les données montrent que le temps pour identifier le son cible était plus élevé chez les âgés. Elles montrent aussi que la différence entre les temps d’identification des sons proches et éloignés était plus grande chez les âgés que chez les jeunes. Ceci suggère que les âgés se sont laissés plus facilement perturber par le son précédent qu’ils avaient pour consigne d’ignorer.

Amorçage Négatif (Hasher et al., 91) Condition séquentielle Condition contrôle Essai N° A V 1 2 E B T A : Illustration du paradigme d’amorçage négatif. A chaque essai, les participants doivent dire la lettre rouge. Dans la condition items séquentiels, la lettre cible à l’essai était la lettre ignorée (inhibée) à l’essai précédent. Dans la condition contrôle, la lettre cible n’était pas présente à l’essai précédent.

Effets de l’âge sur l’Amorçage Négatif Figure X : Temps moyen d’identification de la lettre cible dans la condition séquentielle (où la lettre cible était inhibée à l’essai précédent) et dans la condition contrôle (où la lettre cible n’était pas inhibée à l’essai précédent). Ces données montrent des effets d’amorçage négatif (i.e., temps d’identification en condition séquentielle plus longs qu’en condition contrôle) seulement chez les participants jeunes (données d’après Hasher et al., 1991). Ceci suggère une dégradation de l’attention sélective avec l’âge.

Illustration de la tâche de Stroop: Attention sélective/inhibition Le participant doit dire la couleur du mot

Condition non-congruente Noir Rouge Jaune Vert Bleu Vert Noir Jaune Rouge Bleu Jaune Vert Condition Congruente Noir Rouge Jaune Vert Bleu Vert Noir Jaune Rouge Bleu Jaune Vert Condition non-congruente XXX XXX XXXX XXX Trois conditions dans la tâche de Stroop. Condition contrôle

Tâche du Stroop, Commalli et al., 62

Vieillissement et attention partagée

Vieillissement et attention partagée L’attention partagée: Traiter simultanément plusieurs cibles, allouer des ressources cognitives à plusieurs sources d’information Les jeunes et les âgés diffèrent-ils dans leurs capacités à gérer le traitement simultané de plusieurs sources d’information? L’attention partagée est impliquée dans diverses activités de la vie quotidienne comme lorsque nous conduisons et avons une conversation (ou écoutons la radio) en même temps. Nous devons allouer nos ressources attentionnelles alternativement aux informations et activités relatives à la conduites (e.g., informations visuelles sur la route; passer les vitesses; accélérer ou freiner) et relatives à la conversation (e.g., encoder le message de l’interlocuteur, lui répondre).

Attention partagée: Techniques d’étude Ecoute dichotique: Les sujets entendent un message différent dans chaque oreille et doivent les restituer. Double tâche: Les sujets accomplissent deux tâches en même temps. Est évaluée la dégradation de leurs performances par rapport à une situation de simple tâche.

Situation d’écoute dichotique

Paradigme de la double tâche

Attention partagée: écoute dichotique (Inglis & Caird, 1973) Figure : Nombre moyen de chiffres correctement rappelés dans chaque canal selon l’âge (d’après Inglis & Caird, 1973) Dans cette expérience, les sujets devaient écouter des chiffres présentés simultanément dans chaque oreille (e.g., 8 était présenté dans l’oreille gauche et 3 dans l’oreille droite). Ils devaient ensuite rappeler ces chiffres par oreille (ou canal). Par exemple, les sujets entendaient la série: 8/3, 4/7 et 2/5, le premier chiffre étant présenté dans l’oreille gauche et le second dans l’oreille gauche. Les sujets devaient ensuite rappeler 8,4,2 puis 3,7,5. Les résultats montrent que, même si l’âge n’affecte pas le rappel des stimuli présentés dans le premier canal, le nombre moyen de chiffres rappelés diminuaient pour le deuxième canal. Ce résultat suggère qu’avec l’âge, il est de plus en plus difficile de partager son attention entre plusieurs sources d’information. Notons toutefois que, dans une telle tâche, les auteurs n’ont pas contrôlé l’accent relatif mis par les participants sur chaque tâche. Les jeunes ont pu répartir leurs ressources attentionnelles équitablement sur chaque canal et les âgés plutôt sur le premier canal. Les auteurs n’avaient en outre collecté aucune mesure de base indiquant le niveau de performance selon l’âge à chacune des tâche prises isolément. En effectuant ces contrôles, Somberg et Salthouse (1982; voir aussi Kramer, Larish, & Strayer, 1995; Salthouse, Fristoe, Lineweaver, & Coon, 1995; Tunn & Wingfield, 1995) ont observé une dégradation avec l’âge des capacités d’attention partagée, notamment dès que les tâches deviennent un tant soit peux complexes.

Attention divisée-partagée (Salthouse et al., 1984) Figure 10 : Pourcentages de séries de chiffres correctement rappelés en fonction de l’accent mis sur cette mémorisation dans l’expérience de Salthouse et al. (1984). Ces données montrent que les personnes âgées ont eu plus de difficultés à gérer la priorité accordée à deux tâches accomplies en parallèle.

Vieillissement et Switching attentionnel

Switching attentionnel: Principe Bloc Non Mélangé Bloc Mélangé Tâche1 Tâche1 Tâche1 Tâche1 Tâche1 Tâche2 Tâche2 Tâche2 Refs. Hartley & McKenzie, 1991; Madden & Gottlob, 1997; Hawkins et al., 1992; Salthouse et al., 1998 Tâche1 Tâche1 Tâche1 Tâche1

Rogers & Monsell, 1995 G 7 G 7 6 R 6 R 5 A 5 A G 7 G 7 6 R 6 R 5 A 5 A Bloc Pur Bloc Mélangé G 7 6 R 5 A G 7 6 R 5 A G 7 6 R 5 A G 7 6 R 5 A Si stimulus rouge, alors Tâche 1 (dire si le nombre est « pair » ou « impair »); si stimulus est en bleu, alors Tâche 2 (dire si la lettre est une « voyelle » ou une « consonne »).

Rogers & Monsell, 1995 (Expt. 1): Coût global de changement Blocs Mélangés Blocs Purs

Rogers & Monsell, 1995 (Expt. 1): Coût spécifique de changement

Coûts de switching attentionnel Coût globaux TR (mélangé) – TR (non mélangé) Difficulté de maintien + sélection réponses TR (changement/mélangé) – TR (répétition/mélangé) Difficulté à basculer d’une tâche à une autre.

Reimers & Maylor (2005) Ils ont testé plus de 10000 participants (âgés de 10 ans à 66 ans) sur internet auxquels ils ont montré des photos de visages d’hommes ou de femmes, heureux ou triste. Les participants avaient deux tâches: (a) dire si la photo était celle d’un homme ou d’une femme, (b) dire si la photo montrait un visage triste ou heureux. Condition non mélangée: les participants accomplissaient d’abord une tâche sur 16 visages, puis l’autre sur 16 autres visages; Condition mélangée: les participants voyaient deux essais où ils devaient catégoriser le sexe et deux essais où ils devaient catégoriser l’émotion du visage, et ainsi de suite pour les 32 visages.

Reimers & Maylor (2005)

Reimers & Maylor (2005): Coûts de changements proportionnels

Lien, Ruthruff, & Khuns (2008) On montre un point de fixation au participant pendant 400 ms à l’endroit où va apparaître le stimulus. Ensuite, le participant voit un écran blanc pendant 500 ms. Puis, le stimulus (soit une lettre, soit un carré de couleur, soit les deux) apparaît, jusqu’à ce que le sujet réponde (ou max 4000 ms). Puis, le participant reçoit un feedback sur sa réponse Ecran blanc pendant 100 ms.

Lien, Ruthruff, & Khuns (2008) Hyp. d’un déficit du contrôle exécutif: Les âgés auraient plus de difficultés à contrôler les représentations internes ce qu’ils compenseraient par un traitement accentué des stimuli. -> les âgés sont moins capables que les jeunes d’établir un set mental pour la tâche attendue et devraient donc davantage se reposer sur un contrôle externe. => effets d’attente moins importants chez les âgés, puisqu’ils se sont moins préparés que les jeunes+ effets de bivalence plus importants chez les âgést’es . Selon l’hypothèse d’un déficit de contrôle interne, les participants âgés auraient plus de mal que les participants jeunes à contrôler l’activation (de la tâche nouvelle) et l’inhibition (de la tâche ancienne) au cours du changement de tâche. Cette hypothèse prédit que les âgés devraient moins bien se préparer pour une tâche attendue et donc devraient être moins affectés par une tâche inattendue (effet d’attente moins importants chez les âgés).

Lien, Ruthruff, & Khuns (2008) Tâche: couleur (dire la couleur du carré: bleu/vert/rouge); lettre (dire la lettre: I, S,O) VI1: Stimulus univalent (la lettre ou le carré est présenté seul) vs. Stimulus bivalent (la lettre et le carré sont présentés ensemble). VI2: Tâche attendue (les participants recevaient la tâche à laquelle il s’attendaient; e.g., carré en haut; lettre en bas) vs. Tâche inattendue (les participants recevaient la tâche à laquelle ils ne s’attendaient pas (e.g., carré en bas, lettre en haut). VI3: Items switch vs. non switch Les sujets devaient indiquer quelle était la lettre, parmi 3, présentée, ou la couleur. Le design était un design AABB, A: tâche de lettre, B: tâche de couleur.De temps en temps, alors que les sujets s’attendaient à voir une lettre, on leur présentait une couleur (essais inattendus).

Age x Switch Costs 126 ms 70 ms Le coût de changement était plus important chez les âgés que chez les jeunes, mais l’interaction Age x Switch Cost n’est plus significative une fois le ralentissement cognitif pris en compte (analyses sur les données transformées en log).

Age x Attentes 372 212 L’effet d’attente était plus important chez les âgés que chez les jeunes, mais l’interaction Age x Attente n’est plus significative une fois le ralentissement cognitif pris en compte (analyses sur les données transformées en log).

Age x Bivalence 294 193 L’effet de bivalence était plus important chez les âgés que chez les jeunes, même lorsqu’était contrôlé l’effet de ralentissement (avec analyses sur données log-transformées). Mais, cet effet n’est plus significatif dans l’Expt. 2 avec un design random et un cueing paradigm.

Folk & Hoyer (1992) Tâche: détection de cible par des J/A. Indice valide (la flèche indique correctement l’endroit de la cible), invalide (la flèche indique un mauvais endroit) ou pas d’indice Ils ont demandé à des jeunes et des âgés d’identifier l’une des deux cible pouvant apparaître dans l’un des quatre coins entourant la zone centrale de l’écran (e.g., haut-droite; haut-gauche; bas-droite; bas-gauche). Juste avant l’apparition de la cible, les participants voyaient soit rien, soit un indice (i.e., une flèche en direction du centre de l’écran). L’indice pouvait être valide (il indiquait le bon endroit où allait apparaître la cible) ou invalide (il indiquait un mauvais endroit). Les auteurs mesuraient le temps mis par les participants pour détecter l’endroit d’apparition de la cible.

Procédure de Folk & Hoyer, 92 m Sans indice Indice invalide Indice valide 50 ms TR m

Switching attentionel: Détection de cibles Folk & Hoyer, 92 Figure : Temps de détection correcte des cibles dans l’étude de Folk & Hoyer (1992) en fonction des indices présentés.

Vieillissement et attention soutenue

Vieillissement et attention soutenue/concentration Capacité à rester concentré, à focaliser son attention sur une même source pendant une certaine durée. Nos capacités de concentration ou vigilance diminuent-elles avec l’âge? L’attention soutenue est impliquée dans de nombreuses activités de la vie quotidienne, comme lorsque nous conduisons sur une autoroute et devons rester attentif malgré la monotonie, lorsque les contrôleurs aériens surveillent les radars du traffic des avions (voir revue Giambra, 1992)

Attention soutenue: Technique Tâche de concentration: ex. Tâche du pendule de McWorth Dans la tâche du pendule de McWorth, les sujets fixent une pendule dont l’aiguille fait un mouvement toutes les secondes. De temps en temps, elle fait deux mouvements en une seconde ou un mouvement toutes les deux secondes. Les sujets doivent appuyer le plus vite possible sur un bouton pour indiquer quand l’aiguille ne suit pas les mouvements réguliers. Les jeunes sont aussi bons que les âgés dans cette tâche (e.g., Giambra, 1993; Bunce et al., 1996). Toutefois, les personnes âgées en forme physiquement ont de meilleures performances que les personnes âgées moins en forme (Bunce, Warr, & Cochrane, 1993; Bunce, Barrowclough, & Morris, 1996). Lorsqu’ils ont analysé le nombre de fois où les sujets détectaient l’appraition d’une cible dans l’un des 4 quarts de l’écran, Bunce et al. (1996), ils ont observé que ce nombre était plus élevé chez les âgés que chez les jeunes. Dans la tâche de détection, les sujets voient apparaître une lettre cible soit à droite, soit à gauche sur un écran d’ordinateur. Ils doivent appuyer sur un bouton correspondant pour indiquer où apparaît la cible. Auparavant, ils peuvent avoir un signal (une flèche en direction de l’endroit où apparaîtra la cible) valide (la cible apparaît là où la flèche l’a indiqué) ou invalide (la cible apparaît à un autre endroit). La différence de temps mis pour détecter les cibles avec signal invalide et avec signal valide est un indicateur de concentration des sujets. Il existe assez peu de différences liées à l’âge dans ces tâche (e.g., Mouloua & Parasuraman, 1995; Parasuraman & Giambra, 1991).

Vieillissement et concentration (Giambra & Quilter, 1988) Figure 13 : Nombre de détections correctes et temps moyens de détection dans l’expérience de Giambra et Quilter (1988). Ces données montrent que les personnes âgées repèrent moins facilement les mouvements de pendule erronés et mettent plus de temps à les détecter que les jeunes, en accord avec l’hypothèse d’une diminution des capacités de concentration avec l’âge.

Attention préparatoire (Bherer & Belleville, 2004) a) Simple RT ET ((( ))) PI IT O.K. b) Choice RT ET ((( ))) IT Protocole utilisé par Bherer & Belleville (2004) pour étudier l’attention préparatoire. A l’apparition du mot « OK » au milieu de l’écran d’ordinateur, les participants devaient appuyer sur l’un des trois boutons d’une boîte à boutons. Cet appui déclenchait un signal sonore. Puis, alors que les participants maintenaient leur doigt appuyé sur l’un des trois boutons pendant une durée variable (appelée intervalle préparatoire), un cercle noir était présenté au centre de l’écran de l’ordinateur. A l’apparition du cercle noir, les participants devaient appuyer sur un autre bouton. PI O.K.

Vieillissement et attention préparatoire (Bherer & Belleville, 2004) Figure 11 : Temps de réaction en fonction de la durée de l’intervalle préparatoire chez les jeunes et les âgés dans l’une des expériences de Behrer et Belleville (sous prese). Note. Ces données indiquent que la diminution entre 1 et 5 secondes est plus importante chez les jeunes que chez les âgés et que celle entre 5 et 9 secondes n’est présente que chez les âgés. Elles suggèrent que les personnes âgées ont plus de difficulté à se préparer à répondre que les jeunes. Behrer et Belleville (sous presse) ont soumis un groupe de participants jeunes et âgés à une tâche d’attention préparatoire. A l’apparition du mot « OK » au milieu de l’écran d’ordinateur, les participants devaient appuyer sur l’un des trois boutons d’une boîte à boutons. Cet appui déclenchait un signal sonore. Puis, alors que les participants maintenaient leur doigt appuyé sur l’un des trois boutons pendant une durée variable (appelée intervalle préparatoire), un cercle noir était présenté au centre de l’écran de l’ordinateur. A l’apparition du cercle noir, les participants devaient appuyer sur un autre bouton. Le temps mis pour appuyer sur ce deuxième bouton à l’apparition du cercle noir était nettement influencé par la préparation pendant l’intervalle préparatoire : mieux le participant se prépare à répondre à l’apparition du cercle, plus vite il répondra. Les auteurs ont fait varier la durée de l’intervalle préparatoire en comparant trois ensembles de durées dites courtes (1, 3 et 5 secondes) et trois ensembles de durées dites longues (5, 7 et 9 secondes).

Vieillissement et Attention Les fonctions de l’attention Vieillissement et attention sélective Vieillissement et attention partagée Vieillissement et switching attentionnel Vieillissement et attention soutenue Vieillissement et attention préparatoire L’attention est impliquée dans toutes les tâches cognitives et dans de nombreuses activités de la vie quotidienne (e.g., conduite automobile, apprentissages scolaires, le langage, etc.). Elle est le réservoir énergétique de nos activités cognitives et se caractérise par plusieurs fonctions.