Découvrez le fonctionnement de la mémoire à travers le cas d’Henry Molaison (H.M.), dont la perte de la fonction hippocampique a permis de comprendre comment se forment les nouveaux souvenirs et pourquoi la mémoire de travail reste intacte malgré une amnésie sévère. Découvrez le développement et l’utilisation de la tâche N-back comme outil de mesure de la mémoire de travail et de la charge cognitive, y compris son rôle dans la recherche sur l’intelligence fluide et l’entraînement cérébral. Des outils tels que l’EEG, l’oculométrie et les mesures physiologiques peuvent être combinés pour étudier l’apprentissage et l’effort mental en temps réel, offrant ainsi un aperçu plus approfondi du fonctionnement de la mémoire et de la cognition.
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Comprendre le fonctionnement de la mémoire a toujours été l’un des grands défis des neurosciences, et peu de cas illustrent mieux ses mystères que celui d’Henry Molaison. Lorsque le petit Henry Molaison est parti faire un tour à vélo à l’âge de sept ans, il n’aurait certainement jamais imaginé que son avenir serait étroitement lié aux neurosciences. Il roulait à vélo comme n’importe quel autre enfant de sept ans, mais son balade s’est soldée par un accident. Au cours des vingt années qui ont suivi, il a souffert d’épilepsie, d’abord légère, puis de plus en plus grave.
À l’âge de 27 ans, Henry ne pouvait plus exercer son métier de mécanicien, et une intervention chirurgicale fut programmée pour mettre fin à ses crises. William Scoville, le chirurgien en chef, lui retira les lobes temporaux médians – en les aspirant littéralement à l’aide d’une paille en argent. Cette ablation entraîna finalement la destruction complète du tissu de l’hippocampe.
Au début, l’opération semblait avoir été un succès, et l’épilepsie semblait s’être atténuée. Mais quelque chose de bien plus terrible a pris le relais : Henry ne serait plus jamais capable de se souvenir de quoi que ce soit de nouveau.
Nous savons bien sûr aujourd’hui quel rôle joue l’hippocampe dans la formation de la mémoire, ce qui rend de telles interventions chirurgicales improbables de nos jours. Mais c’est précisément grâce aux enseignements tirés du cas d’Henry, connu sous le nom éponyme de H.M. qu’on a pu en arriver là. Ce fut véritablement un sacrifice pour la science.
Si le destin tragique de H.M. était scellé, les domaines de la psychologie et des neurosciences ont grandement bénéficié de cette démonstration quasi parfaite de l’implication de l’hippocampe dans la mémoire.
La seule chose qui a survécu, malgré les lésions, était la mémoire de travail de H.M. – c’est-à-dire la manière dont les informations sont stockées et manipulées pendant un court laps de temps (environ 20 à 30 secondes). Il en ressortait clairement que la mémoire de travail est un processus à la fois essentiel et distinct dans le fonctionnement mental. Disposer d’un moyen de tester cela, de manière précise et contrôlée, est donc essentiel à notre compréhension du cerveau humain. Cela nous amène au test N-back.
À peine cinq ans après l’opération de H.M., Wayne Kirchner a publié la première démonstration du test N-back, une tâche dans laquelle les participants doivent mémoriser temporairement des informations issues du passé afin de les utiliser pour comprendre le présent.
Le travail, le travail, la mémoire de travail
Le protocole se déroule comme suit : on présente au participant une suite de lettres (il peut s’agir de n’importe quel type d’information, mais nous nous en tiendrons aux lettres dans cet exemple) et on lui demande d’indiquer quand une lettre se répète. Dans sa forme la plus simple, appelée 1-N, le participant doit signaler lorsqu’il voit apparaître une information qui se répète immédiatement (comme un « A » suivi d’un « A »).
Le « 1 » de 1-N fait référence à la position de la lettre sur laquelle le participant doit se concentrer, c’est-à-dire à quel endroit de la liste il doit se souvenir. Chaque lettre est présentée individuellement ; le participant doit donc garder la séquence en tête pour réagir de manière appropriée à la lettre suivante qui lui est présentée. Si on lui présente la liste suivante, il doit indiquer les lettres en gras.
G G R G R A I S G G
Si le test a été modifié pour passer à 2-N, les lettres à indiquer sont alors différentes (séparées par deux espaces) et apparaissent en gras comme indiqué ci-dessous.
L S L D A Q F P E P
Cette tâche devient de plus en plus difficile à mesure que le nombre d’éléments à retenir augmente, ce qui entraîne également une augmentation de l’effort cognitif requis.
Il est essentiel de bien comprendre ces exigences cognitives pour quiconque s’intéresse à la cognition humaine. Pour approfondir la manière dont ces processus ont été étudiés au fil du temps, découvrez quelques expériences fondamentales d’oculométrie qui mettent en lumière la mémoire et l’attention visuelle.
Un duel avec le N-back
Le test N-back est utilisé aussi bien dans le cadre de la recherche en psychologie que pour l’entraînement cérébral. Si l’entraînement cérébral reste un sujet controversé, une version adaptée du test N-back représente peut-être le meilleur espoir actuel d’améliorer l’intelligence de manière non invasive.
En 2008, Susanne Jaeggi et ses collègues ont rapporté qu’un test « double N-back » – dans lequel deux tests N-back distincts (l’un visuel, l’autre auditif) sont effectués simultanément – pouvait améliorer l’intelligence fluide d’un individu. Nous verrons ci-dessous ce que cela signifie exactement.
Le test « dual N-back » utilisé par Jaeggi demandait aux participants de mémoriser la position visuelle de carrés sur une grille, tout en écoutant des lettres prononcées à voix haute. Lorsque les carrés ou les lettres correspondaient à une présentation précédente, le participant devait signaler que cela s’était produit. Comme son nom l’indique, il s’agit véritablement d’effectuer des tests « dual N-back ». Sans surprise, c’est une tâche difficile à accomplir.
L’intelligence fluide désigne la capacité à adapter nos connaissances actuelles à de nouvelles situations, c’est-à-dire la manière dont nous abordons de nouvelles tâches en nous appuyant sur ce que nous savons. Elle influe sur notre capacité à apprendre et à réussir dans des contextes exigeants sur le plan cognitif.
Trouver un moyen de développer l’intelligence fluide (également appelée « Gf ») pourrait constituer une avancée majeure dans la mise au point d’une méthode non invasive permettant d’aider les gens à améliorer leurs capacités cognitives. Le test N-back semble y contribuer en favorisant le « transfert ». Il s’agit du phénomène par lequel l’apprentissage d’une tâche facilite l’apprentissage d’une autre. Un phénomène qui n’a pas été clairement mis en évidence dans le cadre d’autres exercices d’entraînement cérébral.
L’hypothèse avancée était que l’entraînement au test N-back double permettrait d’améliorer l’intelligence fluide d’un individu, en renforçant ses capacités de mémoire de travail – c’est-à-dire en transférant ces capacités d’un domaine cognitif à un autre. Et c’est bien ce qui a été observé, bien que cela ne fasse pas l’unanimité.
Même si ce sujet continuera de faire débat pendant un certain temps, c’est actuellement la meilleure piste pour améliorer l’intelligence – un objectif que tout le monde partage. Mais comment y parvenir ?
En savoir plus sur le fait d’en savoir plus
Si les grands objectifs liés à l’amélioration de la mémoire retiennent souvent toute l’attention, la tâche N-back constitue également un test de mémoire à part entière et peut fournir des informations précieuses pour la recherche en psychologie. Toute étude sur la mémoire aurait tout à gagner à définir et à mesurer la distinction entre les différentes formes de mémoire.
Comprendre ce qui se passe au cours de ce processus est essentiel pour appréhender le fonctionnement de la mémoire. La possibilité d’enregistrer les processus cognitifs et physiologiques qui se produisent pendant ce test permet non seulement d’apporter des réponses à cette question, mais aussi d’acquérir rapidement de nouvelles connaissances sur la manière dont les individus apprennent, à un niveau plus profond.
L’un des moyens les plus simples de mener à bien une telle étude consiste à utiliser iMotions, qui vous permet de combiner les enregistrements de plusieurs capteurs psychophysiologiques pendant le test N-back.
Évaluer la charge cognitive
Par exemple, l’analyse des enregistrements EEG d’un participant pendant qu’il effectue le test N-back peut fournir des informations sur la charge cognitive, en indiquant à quels moments le participant trouve le test facile ou difficile. Ces données peuvent facilement être associées à des enregistrements de la réponse galvanique de la peau (GSR) ou de l’électrocardiogramme (ECG), qui fournissent des informations sur le niveau d’excitation physiologique du participant (un facteur dont on sait qu’il est également lié à la charge cognitive).
De plus, l’enregistrement par eye tracking permet d’effectuer des mesures pupillométriques, qui ont été associées à la charge cognitive imposée aux participants. Chacune de ces sources de données offre un autre moyen d’analyser la manière dont les participants réagissent aux stimuli et peut fournir des informations cruciales sur leur processus d’apprentissage. Cela pourrait s’avérer particulièrement utile lorsqu’il s’agit d’étudier les effets sur l’amélioration de la mémoire de travail ou de l’intelligence fluide.
Pour configurer le test dans iMotions, vous pouvez soit utiliser la fonction d’enquête intégrée, soit recourir à l’intégration avec une plateforme expérimentale externe (telle que PsychoPy) via l’API. Cela permet de mettre en place et de réaliser pratiquement n’importe quel paradigme expérimental au sein d’iMotions, vous offrant ainsi un moyen simple d’exécuter et de synchroniser de vastes quantités de données psychophysiologiques.
Les participants peuvent alors visualiser chaque élément présenté dans le test N-back (lettres, chiffres ou tout autre élément) et recevoir un retour d’information sur leurs progrès au cours de la tâche. Cela peut s’avérer particulièrement important si la tâche est réalisée dans le but d’améliorer la mémoire (ou du moins les performances au test N-back), car le renforcement positif est essentiel à la motivation. Il sera donc utile d’indiquer aux participants quand ils progressent.
Une capture d’écran d’iMotions exécutant le test N-back. Cette image montre l’écran d’instructions pour un test N-2.
Le test N-back est facile à mettre en place, et les données enregistrées par les capteurs sont automatiquement synchronisées entre elles. Il suffit donc, pour obtenir de nouvelles informations sur le processus d’apprentissage des participants, de connecter ces derniers aux capteurs souhaités, puis d’analyser les données.
Conclusion
Dans l’ensemble, le test N-back constitue un outil important et précieux pour mieux comprendre l’apprentissage, en particulier en ce qui concerne la mémoire de travail. Cet outil est utilisé depuis longtemps et est facile à mettre en place. Bien que certaines affirmations concernant ce test fassent l’objet de controverses, il s’agit actuellement du seul test psychologique dont il a été démontré qu’il offrait un certain degré de transfert pour les capacités cognitives. Ce test sera sans aucun doute utilisé encore longtemps à l’avenir, en tant que méthode efficace pour étudier la mémoire de travail. Ces tests pourraient bénéficier d’une approche variée et intégrative, garantissant que la tâche N-back continue de fournir des informations utiles.
Si vous souhaitez en savoir plus sur l’utilisation du test N-back dans iMotions, ou si vous souhaitez découvrir comment iMotions peut vous aider dans vos recherches, n’hésitez pas à nous contacter. Nous avons également déjà abordé d’autres tests psychologiques, tels que les tâches de contingence du regard et le test de Stroop ; n’hésitez pas à les consulter en cliquant sur les liens !
J’espère que vous avez apprécié notre article sur le test N-back ! Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière de mener des recherches de qualité, n’hésitez pas à consulter notre guide de poche gratuit ci-dessous !
