«Au mitan du siècle dernier, l’essor de sciences nouvelles – la cybernétique, l’intelligence artificielle, les neurosciences – conduisait à ce que l’on a appelé la révolution cognitiviste et à l’abandon du behaviorisme comme paradigme dominant dans l’étude du psychisme humain. A la ‹boîte noire› assurant par des mécanismes réputés inanalysables les associations entre stimuli et réponses était substituée une conception de l’esprit comme un système manipulant des représentations symboliques en vue de résoudre les problèmes posés par notre nécessaire adaptation à l’environnement. Toutefois, les mécanismes biologiques étant caractérisés par leur lenteur, une telle conception nécessitait de supposer l’existence d’une instance à même de maintenir temporairement l’information pertinente durant le temps requis par son traitement; une mémoire donc, mais d’un type particulier puisqu’elle serait le lieu de la transformation des représentations qu’elle maintient. En d’autres termes, une mémoire qui modifie son propre contenu, une mémoire qui travaille.»

Valérie Camos ©  STEMUTZ.COM

En remontant aux origines historiques du concept de mémoire de travail, l’objectif du présent ouvrage est d’offrir un panorama le plus complet possible de sa genèse et de son évolution, de ces diverses acceptions, des modèles qui tentent de rendre compte de la structure et du fonctionnement du système cognitif auquel il renvoie, ainsi que des nombreuses applications auxquelles il a donné lieu. Au-delà de cette diversité, l’ouvrage montre que les différents modèles reflètent divers angles d’approche d’un système dont la complexité et la pluralité des fonctions rendent difficile la formulation d’une théorie intégrée. En mettant en perspective ces diverses options théoriques, cet ouvrage permet de saisir pleinement la notion de mémoire de travail et d’en penser les relations avec l’ensemble du système cognitif: les systèmes perceptifs et moteurs, les autres instances mémorielles (mémoires sensorielles, mémoire à long terme déclarative et procédurale), les fonctions exécutives, l’attention, ou encore le langage.

Pierre Barouillet

L’ouvrage aborde également les applications, dans divers champs de la psychologie, du concept de mémoire de travail et des instruments qui ont été développés afin d’en mesurer la capacité. La mémoire de travail a été très tôt invoquée par les psychologues développementalistes pour expliquer le développement cognitif et cet ouvrage synthétise ce que l’on sait aujourd’hui sur le développement de la mémoire de travail et de son rôle, en retour, dans le développement intellectuel, ainsi que dans les apprentissages. Son rôle dans les activités cognitives des populations atypiques est également présenté. À l’issue de ce voyage au sein d’un univers de recherche foisonnant, cet ouvrage propose une réflexion sur la pertinence d’une interprétation cognitiviste et computo-symbolique des phénomènes que l’on considère habituellement comme relevant de la mémoire de travail.

Aucun livre ne propose, en français, de regrouper à la fois les théories et leurs applications à développement typique, développement atypique et les apprentissages.

Pour un public averti
Ce livre s’adresse au public universitaire: étudiant·e· en bachelor, master, post-grad, ou doctorats ou chercheuses et chercheurs dans les champs de la psychologie, de la pédagogie,de l’enseignement spécialisée, de la logopédie et des neurosciences. L’intégration des applications aux théories dans un seul et même ouvrage en fait également un outil de choix pour la formation continue des divers praticien·ne·s en charge de l’évaluation des déficits, de l’éducation et de la rééducation.

Au-delà de faire le point sur ce qu’on sait aujourd’hui de la mémoire de travail et de le rendre accessible aux francophones, l’intérêt majeur de ce livre est de regrouper en un seul ouvrage ce qui est habituellement du ressort de différent·e·s actrices et acteurs, i.e., les théoricien·ne·s développant les modèles de la mémoire de travail, les psychologues du développement en charge de comprendre le développement intellectuelle lors de l’enfance et de l’adolescence, les spécialistes des populations atypiques (e.g., avec troubles de l’attention, ou troubles neuro-développementaux), les personnes en charges de l’évaluation neuropsychologique et celles développant des programmes d’entrainement.

• Pierre Barouillet et Valérie Camos, , édition Mardaga
• Valérie Camos est professeure au Département de psychologie de l’Unifr.
• est professeur ordinaire de Psychologie du développement cognitif à l’Unige.
• Apprenez-en plus sur la mémoire de travail dans cet article d’Alma&Georges ou dans cette triple interview publiée dans notre magazine scientifique universitas.

C’est une modeste abréviation, formée de quatre lettres seulement; et pourtant, depuis quelques années, elle fait grand bruit auprès des parents, enseignant·e·s et pédiatres. Le TDAH (pour «trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité») est tellement médiatisé qu’il en devient parfois indigeste, voire qu’on a l’impression d’assister à une explosion des cas, en Suisse comme ailleurs.

Ce n’est heureusement qu’une impression. «La prévalence du TDAH semble stable depuis une trentaine d’années», souligne Luísa Superbia Guimarães, doctorante en psychologie du développement à l’Unifr. Selon la dernière méta-analyse d’envergure, réalisée en 2014, quelque 5% des enfants et 2,5% des adultes seraient concernés à travers le monde. Ces chiffres «peuvent être extrapolés à la Suisse», précise la collaboratrice du Working Memory Development Lab.

Forte composante génétique
Le TDAH, quésaco? «A l’image de l’autisme, de la dyscalculie ou de la dyslexie, il s’agit d’un trouble neuro-développemental, qui apparaît durant l’enfance», explique Luísa Superbia Guimarães. Deux grands groupes de symptômes lui sont associés, à savoir la dimension de l’hyperactivité (soit l’excès d’activité motrice et l’impulsivité) et la dimension de l’inattention (qui comprend les difficultés à soutenir l’attention durant une période prolongée). «Ces deux dimensions peuvent être présentes séparément ou en même temps», précise la chercheuse. Il y a par conséquent trois sous-types de TDAH: l’inattentif, l’hyperactif et le sous-type combiné.

Même si certains facteurs externes (par exemple un environnement générateur de stress et de conflits interpersonnels) peuvent renforcer les symptômes du TDAH, ce trouble n’en demeure pas moins principalement d’ordre génétique. Ainsi, «la probabilité d’en être tous deux affectés est très fortement augmentée chez les jumeaux», poursuit Luísa Superbia Guimarães. Logiquement, les symptômes ne disparaissent donc pas au cours de la vie. «Par contre, ils peuvent être atténués grâce à certaines stratégies, par exemple d’adaptation», ce qui contribuerait à expliquer la différence de prévalence entre enfants et adultes.

Les personnes avec un TDAH présentent des difficultés se rapportant à trois processus psychologiques de base, à savoir l’inhibition comportementale, la motivation et la mémoire de travail. «Davantage présente dans le sous-type hyperactif, l’inhibition comportementale se manifeste notamment par une difficulté à réfréner des impulsions telles qu’éternuer ou se lever de table.». En ce qui concerne la motivation, on peut citer la difficulté à attendre une récompense tardive. «Inutile de promettre à un enfant avec TDAH de l’emmener au cinéma ‹le week-end prochain› s’il range sa chambre…» Quant aux performances plus faibles en mémoire de travail (sur lesquelles portent les travaux de la doctorante brésilienne), elles semblent davantage toucher le sous-type inattentif.

La Ritaline en dernier recours
Dans l’imaginaire collectif contemporain, le terme TDAH est presque systématiquement associé à un autre, formé pour sa part de huit lettres: Ritaline. Ce célèbre psychostimulant, basé sur le principe actif méthylphénidate, est le médicament le plus couramment utilisé dans le traitement du TDAH. «Dans les années 2000, son utilisation a fortement augmenté à travers le monde, suscitant par ricochet un mouvement critique», rapporte Luísa Superbia Guimarães. L’une des critiques porte sur «le risque accru de dépendance à d’autres stimulants, notamment durant l’adolescence, en cas de prise continue de Ritaline». Alertée, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a édicté en 2015 de nouvelles recommandations concernant le traitement du TDAH, ne conseillant le méthylphénidate qu’en dernier recours.

Déjà bien documentées depuis les années 1970, les approches non-pharmacologiques sont donc désormais privilégiées. «Parmi elles, les deux plus connues sont la gestion des comportements disruptifs et l’entraînement de l’habileté cognitive», selon la chercheuse de l’Unifr. La première repose principalement sur l’entraînement des parents et des enseignants, afin qu’ils puissent accompagner au mieux l’enfant et l’adolescent dans son apprentissage de la gestion du TDAH au quotidien, notamment celle des conflits en société. «La psycho-éducation, à savoir l’information sur ce qu’est ce trouble et comment il fonctionne, s’avère aussi très efficace.» Le plus important est «de travailler étroitement en réseau, que ce soit avec le pédiatre, le psychologue ou l’école». Selon la doctorante, les programmes informatiques récents vendus sur le marché dans le but d’entraîner l’habileté cognitive sont par contre inefficaces à long terme car «les contenus assimilés sont trop spécifiques, donc difficilement transposables à d’autres domaines».

Mémoire de travail affectée
De récentes recherches scientifiques laissent néanmoins entrevoir une nouvelle manière d’aborder le traitement non-pharmacologique du TDAH. «Leurs résultats suggèrent que les enfants atteints de ce trouble présentent un fonctionnement différent de la mémoire de travail», note Luísa Superbia Guimarães. Elle rappelle que la mémoire de travail est l’habileté cognitive consistant à retenir et à manipuler des informations à court terme. Appelée working memory en anglais, elle est «indispensable pour accomplir des tâches telles que le calcul ou le raisonnement, que ce soit à l’école (lire, écrire, calculer, etc.) ou dans la vie quotidienne (se rappeler d’une liste de courses, du parcours pour rentrer chez soi, etc.)».

La performance en mémoire de travail des personnes concernées par le TDAH serait plus faible que la moyenne, que ce soit dans le domaine visuo-spatial (se rappeler des apparences, des couleurs, des formes) ou verbal (se rappeler des syllabes, des mots). «Il y a quelques années, Rapport et son équipe ont proposé un modèle théorique selon lequel la cause des symptômes du TDAH est à mettre en lien avec l’oubli rapide des informations retenues par la mémoire de travail», rapporte la doctorante en psychologie du développement. «Mais ce modèle ne spécifie pas quels sont les mécanismes internes de la mémoire de travail qui sous-tendent cet oubli rapide.»

C’est là qu’intervient l’hypothèse de Luísa Superbia Guimarães: selon la chercheuse, le nœud du problème se situe au niveau de la stratégie mémorielle appelée attentional refreshing, avec laquelle les enfants atteints du TDAH auraient des difficultés. Développé par la professeure de l’Unifr Valérie Camos, le concept d’attentional refreshing fait référence à une technique consistant à focaliser son attention sur le contenu de la mémoire de travail pour éviter l’oubli. Normalement, les enfants «le font avec la même efficacité que les adultes dès lâge de 10-11 ans», précise la doctorante.

Appel aux participants
Dans le cas des enfants avec un TDAH, trois possibilités pourraient expliquer le «nœud». «Soit ces enfants savent faire l’attentional refreshing mais ne le font pas, soit ils ne savent pas faire l’attentional refreshing, soit ils développent cette stratégie plus tard que les enfants sans TDAH», liste la jeune femme. Financé par une Bourse d’excellence de la Confédération, son travail de thèse (dont la Professeure est la directrice) vise à «évaluer la fonctionnalité du mécanisme et tester la possibilité d’enseigner cette stratégie mémorielle aux enfants atteints d’un TDAH».

Pour ce faire, la chercheuse va sélectionner soixante enfants âgés de 10 à 16 ans, dont la moitié présentant un TDAH et l’autre moitié pas. «Ils devront réaliser trois activités sur un ordinateur, qui nous permettront de tester leur capacité de mémoire de travail.» Concrètement, il s’agira de mémoriser des stimuli tout en effectuant une autre tâche. «Il sera ainsi possible de savoir si les enfants avec TDAH sont capables de faire l’attentional refreshing ou pas» et surtout s’il est possible de les aider à le faire.

Ce dernier cas de figure «constituerait le résultat le plus optimiste». Il ouvrirait en effet la voie au développement d’un protocole d’enseignement de cette stratégie mémorielle si importante. Un job pour Luísa Superbia Guimarães? «Une chose après l’autre», plaisante la chercheuse brésilienne. Pour l’instant, elle concentre son énergie sur le à son étude.

• de Luísa Superbia Guimarães
• du Département de psychologie cognitive

Chaque semaine, près de 700 articles scientifiques lui sont consacrés. «La mémoire de travail est au cœur de tout le champ de la psychologie», résume . Et pourtant, le dernier livre de référence dédié à ce que les Anglo-saxons nomment la working memory date d’une vingtaine d’années. Il était grand temps de dépoussiérer l’état des connaissances dans ce domaine, une tâche à laquelle s’est attelée la professeure de psychologie du développement de l’Unifr en collaboration avec deux autres «pointures» mondiales de la mémoire de travail, Robert Logie et Nelson Cowan. L’ouvrage, intitulé Working Memory – State of the science, sera publié en novembre 2020. «Nous espérons qu’il fera office de ‹Bible› pour les vingt prochaines années!»

La mémoire de travail, quésaco? «En fait, le terme français est mal choisi, regrette la spécialiste. Il faudrait dire ‹mémoire travaillante›, comme en anglais.» Appelée également – à tort! – mémoire à court terme, il s’agit de la structure cognitive en charge du stockage à court terme et du traitement des informations. «Prenons l’exemple de la lecture: lorsque nous lisons une phrase, notre mémoire de travail maintient les premiers mots jusqu’à ce que nous arrivions au point final.» Par ailleurs, elle permet la création de nouvelles représentations mentales à partir des souvenirs stockés dans la mémoire à long terme. Ainsi, «quand nous lisons un texte, nous pouvons comprendre sa signification grâce au sens des mots conservés dans notre mémoire à long terme».

Ce va-et-vient entre mémoire de travail et mémoire à long terme «est au cœur de notre faculté à penser», souligne la Professeure Camos. Loin de n’être qu’une simple mémoire, la working memory «fait l’interface entre notre perception et nos connaissances, constitue un sas entre l’intérieur et l’extérieur». Certains experts «vont même jusqu’à dire qu’elle est le centre de notre conscience». Apparu à la fin des années 1950 dans le cadre de la révolution cognitiviste, le concept de mémoire de travail n’a cessé de gagner en importance dans les sciences sociales. «Aujourd’hui, de nombreux chercheurs issus d’autres domaines, par exemple les addictions, la technologie ou encore la personnalité, y sont confrontés.» D’où l’intérêt de leur proposer un ouvrage faisant le point sur la question.

Tous à la même table
Working Memory – State of the science se veut didactique et accessible à tous les chercheuses et chercheurs, ainsi qu’aux étudiant·e·s avancé·e·s. Pour ce faire, les trois co-pilotes du projet ont imposé un exercice inédit à la trentaine de contributrices et contributeurs internationaux que compte le livre et qui sont «les théoricien·nne·s majeur·e·s du moment» en matière de mémoire de travail. «Nous avons défini une liste de questions et de thèmes centraux, qui doivent obligatoirement être traités au début de chaque chapitre», explique la fondatrice du Fribourg Center for Cognition. Les auteur·e·s doivent par ailleurs proposer un tableau récapitulatif en fin de chapitre. «Les lectrices et les lecteurs ont ainsi la possibilité de comparer en un coup d’œil les différents points de vue; c’est ce qui fait la force de notre ouvrage!»

Cette publication s’inscrit dans la lignée d’un projet de recherche mammouth d’environ deux millions d’euros soutenu par l’ESRC (le pendant britannique de notre Fonds national suisse), dans lequel aussi bien Valérie Camos que Robert Logie et Nelson Cowan sont impliqués. «Chacun d’entre nous est porteur de l’un des quatre grands modèles de mémoire de travail existants, indique la professeure en psychologie. Le projet vise à tester nos trois modèles sur la même expérience, afin de savoir s’ils sont valides.» Le livre constitue, en quelque sorte, «l’apothéose de ces quatre années de travail».

Selon Valérie Camos, l’aspect le plus prometteur de cet immense projet consiste «peut-être dans le fait qu’on assiste à un vrai changement de paradigme au niveau de la recherche». Plutôt que de travailler «chacun dans leur coin et de se répondre par articles interposés», les spécialistes s’assoient à la même table et confrontent leurs différentes perspectives. «A mon avis, ce n’est qu’ainsi qu’on peut faire émerger la nouveauté», s’enthousiasme la chercheuse.

Le rêve d’un modèle intégré
De l’enthousiasme pour son champ d’étude, ce n’est pas ce qui manque à la professeure de l’Unifr. «Dès le début de mes études de psychologie, je me suis intéressée aux mécanismes sous-tendant l’s.» L’étudiante d’alors s’est notamment penchée sur la façon dont les enfants comptent et est tombée dans le chaudron de la mémoire de travail. «J’ai été happée par cette thématique et tout s’est un peu enchaîné.»

Actuellement, Valérie Camos fait partie des . En collaboration avec le Professeur de l’Unige Pierre Barrouillet, elle a développé le «Time-Based Resource-Sharing model». Ce modèle «explique comment l’attention agit sur la construction des connaissances et leur maintien à court, puis à long terme, en décrivant la dynamique temporelle des mécanismes». Mais la chercheuse ne compte pas s’arrêter en si bon chemin. «Mon rêve, c’est de parvenir à grouper les principaux modèles existants, dont le nôtre, en un seul modèle intégré.» Une perspective réaliste? «Si l’on est parvenu à comprendre le système solaire, on devrait aussi réussir à comprendre l’être humain, non?!»

• de Valérie Camos
• vers l’ouvrage Working Memory – State of the science

Les 6 performances ont été très difficiles à départager pour le jury. Il a pourtant bien fallu trancher et trois candidat·e·s ont remporté le ticket pour la finale nationale: Fiona Laura Rosselet-Jordan (3e prix), Arnaud Constantin (2e prix) et Isabela Stoian (1er prix et prix du public).

Découvrez toutes les performances de nos candidat·e·s en vidéo et en photos.

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• Photos: Daria Prati –

La Mémoire de Travail (MT) est une structure en travail perpétuel, de notre plus tendre enfance jusqu’à nos derniers jours, avec des capacités en croissance, puis en déclin. A l’exclusion des mécanismes de motricité, du langage et de la perception sensorielle, il s’agit du centre de notre fonctionnement mental, celui qui permet de stocker, puis de traiter des informations pour en produire du sens. Pour bien comprendre cette fonction essentielle, Valérie Camos évoque une situation que bon nombre d’entre nous aura vécue: «Etes-vous déjà allé au supermarché sans une liste en pensant que vous vous souviendriez de tout ce dont vous avez besoin… Mais quand vous rentrez à la maison vous découvrez que vous avez oublié plusieurs articles?».

Contrairement à une pile, plus elle est entraînée, moins la MT s’use. Elle a tout d’une grande sportive: elle aime être sollicitée et n’en aura que plus d’endurance, capable qu’elle est d’endurer au quotidien la gestion de milliers d’informations. Les tests et diagnostics en cabinets de psychologue révèlent qu’elle peut, simultanément, gérer le stockage et le traitement de 1 à 4 informations: des épreuves couramment utilisées dans les tests d’intelligence et qui présagent de nos performances à de très nombreuses tâches cognitives ou des apprentissages scolaires chez les enfants. En laboratoire, un scan plus fin et en profondeur de ces mécanismes est réalisé à l’aide de programmes informatiques et aboutit à de plus riches enseignements sur le fonctionnement de la MT.

Du premier au troisième âge

«Nous sommes des êtres voués au déclin; il n’en va pas autrement de la mémoire de travail.» Et la chercheuse française, faite chevalier dans l’Ordre national du mérite, de préciser le mécanisme de cette grandeur et décadence: «Les capacités de la MT explosent de manière exponentielle de la naissance jusqu’à l’âge de 15 ans environ. Un déclin peu significatif commence à s’amorcer à l’approche des 25 ans, mais la pente s’accentue à l’aube du troisième âge». C’est pourquoi, si ses recherches conjointes avec le Professeur Pierre Barrouillet de l’Université de Genève se sont souvent penchées sur les mécanismes de la MT chez l’enfant, ses prochaines démarches vont s’atteler à comprendre son déclin chez les personnes âgées: identifier la source du déficit, le fonctionnement du déclin et trouver des solutions pour y pallier.

Pour ce faire, Valérie Camos se trouvera au centre d’un ambitieux programme qui vient de recevoir un subside colossal pour une recherche en sciences humaines de la part du fonds de recherche britannique ESRC: 1.15 millions de pounds (1.62 millions de francs) sur 4 ans. L’objectif? Réunir des équipes de chercheurs britanniques, américains et suisses, ayant développé trois théories différentes; les opposer, reprendre chacune des hypothèses de base et faire surgir de cette confrontation directe un seul et unique modèle, global celui-ci. Les Professeurs Camos et Barrouillet devront donc accorder leur modèle TBRS, pour , avec le modèle britannique du Professeur Logie, qui postule que la MT est la somme du fonctionnement indépendant de divers modules, gérant chacun une fonction cognitive, et le modèle américain du Professeur Cowan qui, comme le TBRS, établit un lien entre la capacité d’attention et la MT.

Unifier la théorie pour mieux agir

Les bénéfices? «Ils sont colossaux, dans une société où l’on vit de plus en plus âgé. D’une part la recherche fondamentale y gagnera en cohérence, chacun s’enrichissant des compétences spécialisées de l’autre, et la recherche appliquée profitera du concours d’une sommité mondiale du vieillissement, le Professeur américain Naveh-Benjamin.» Quant aux personnes âgées elles-mêmes, au-delà d’efforts importants de communication qui font partie intégrante du programme, la chercheuse estime que, dans un court terme, le personnel travaillant à leur rééducation sera mieux armé pour adapter son intervention au cas unique de chaque individu, alors que dans le moyen terme un catalogue de bonnes pratiques pourrait voir le jour et atténuer les effets du vieillissement sur la MT.

Un enjeu majeur lorsqu’on pense aux générations futures, hyper connectées, qui confrontent précocement leur Mémoire de Travail à un zapping d’informations, alors que, pour développer son endurance, la meilleure pratique reste de focaliser son attention. Un travail d’avenir donc, qui démarrera dès la rentrée de septembre avec l’engagement d’un post-doctorant supplémentaire à l’Université de Fribourg.

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