3 - Mémoire de travail et mémoire à long terme

I - Les travaux de Baddeley sur la mémoire de travail

Après l’étude de l’architecture et des contraintes de l’activité cognitive, Baddeley s’est attaché à comprendre comment le traitement s’effectue : quelle est la structure minimum nécessaire pour réaliser une activité cognitive ? Pour Baddeley, il s’agit d’opérations dirigées, intégrées et qui nécessitent donc l’intervention des capacités attentionnelles.

1. Concept de mémoire de travail

La mémoire de travail n’est pas une forme particulière de stockage qui serait positionnée à côté de la mémoire à court terme et de la mémoire à long terme. Elle est en charge du fonctionnement cognitif en temps réel et fait appel à un stockage transitoire d’informations. Elle maintient ainsi l’information le temps de l’exécution du processus cognitif ce qui explique que les traitements compliqués se combinent avec une mémorisation difficile des informations (les premières conceptualisations pensaient la mémoire de travail comme attachée à un espace particulier : conception spatio-temporelle).

2. Le modèle de Baddeley & Hitch (1974)

L’administrateur central est une instance attentionnelle chargée de l’élaboration des stratégies de traitement et de leur pilotage. Cette conception nécessite des dispositifs de traitement temporaire des informations.
Pour ce faire, Baddeley définit deux systèmes esclaves :

• La boucle phonologique qui stocke les informations sous forme verbale et visuelle
• L’ardoise ou calepin visuo-spatial nécessaire au traitement de l’information visuelle et spatiale
• Baddeley ajoutera quelques années plus tard le buffer épisodique, chargé du stockage temporaire d’informations spécifiques et permettant de créer un niveau intermédiaire entre la mémoire à court terme et la mémoire à long terme (Baddeley, 2000).

Baddeley se réfère au modèle de Shallice (88) pour étudier l’administrateur central.

Les informations maintenues et manipulées ne proviennent pas exclusivement de l’environnement mais peuvent également provenir de représentations mentales (images ou pensées) stockées en mémoire à long terme et activées pour les besoins de la tâche

3. L’empan

La mesure de la mémoire de travail s’effectue à l’aide de l’empan. L’empan se définit comme le nombre d’éléments qu’un sujet peut apprendre en un seul acte d’appréhension mentale. Cette question fut d’abord traitée par les philosophes et correspondait alors à un empan perceptif. Mais il existe également un empan mnésique et un empan de jugement (nombre de catégories que l’on peut se représenter en même temps pour caractériser les éléments).
Ex : on présente un son grave et un son aigu, cela correspond à deux catégories. Les expériences montrent que l’on peut aller jusqu’à 6 catégories sans quoi il devient difficile de toutes les avoir à l’esprit en même temps.
Pour mesurer l’empan, on a longtemps procédé à la présentation de lettres sur un écran puis en une tâche de rappel libre. Ce dispositif présentait toutefois un biais puisqu’il fallait un temps de présentation très court pour maîtriser l’effet de la mémoire. Pour éliminer cette limite, Sperling structure le matériel présenté en trois lignes de 4 lettres. Puis il émet un son grave, aigu ou moyen correspondant à chaque ligne. La tâche du sujet est de se remémorer les lettres de la ligne correspondant au son émis. La performance des sujets est alors d’environ 3 sur 4 lettres par ligne. Sperling refait l’expérience en imposant un délai entre la disparition de la diapositive et le son :

• Pas de délai : 3 lettres sur 4, résultat total de 9
• Délai de 150 msec : résultat de 7
• Délai de 300 msec : résultat de 6
• Délai de 1 sec : résultat de 4,5

Ces résultats montrent que l’information perceptive n’est pas immédiatement disponible en mémoire à long terme (le temps nécessaire pour aller en mémoire à long terme est de 2 sec). Cette expérience justifie la notion de registre sensoriel dans lequel transitent des informations dans une forme de code particulier qui disparait rapidement. Les traces ne sont conservées que si elles sont recodées sous une autre forme de représentation compatible avec la mémoire à court terme. Cette transformation provoque toutefois une perte d’informations. On peut alors se demander ce qu’est devenue l’information qui ne passe pas en mémoire à court terme.

II - Les systèmes de la mémoire à long terme

1. Mémoire déclarative / mémoire procédurale

On distingue la mémoire des connaissances déclaratives que l’on peut décrire ; il s’agit du savoir ; puis les mémoires des connaissances procédurales qui sont des connaissances relatives aux procédures, à la manière de traiter les informations ; il s’agit du savoir faire (très difficilement explicitable).
Les connaissances déclaratives nécessitent d’être vues une seule fois ou très peu pour être enregistrées en mémoire à long terme. En revanche, les savoirs faire nécessitent un temps d’apprentissage pour être enregistrés en mémoire procédurale. Cependant, l’oubli y est beaucoup plus rare.

2. Mémoire épisodique / mémoire sémantique (Tulving)

Il s’agit de deux types de connaissances existantes à l’intérieur de la mémoire à long terme déclarative. La première concerne les souvenirs du sujet, ce sont des connaissances rattachées à un moment et à un lieu donné. Les secondes sont des connaissances universelles, indépendantes du sujet.
La difficulté est de savoir quelle est la relation entre les deux car les connaissances sémantiques sont extraites progressivement de la mémoire épisodique.
Pour Collins et Quillian (1969), les concepts sont représentés par des “noeuds” : la mémoire sémantique est constituée d’un ensemble de “noeuds” reliés entre eux. Les concepts sont des unités de sens. Chaque noeud ou concept est associé à certaines propriétés ou attributs, et tout concept est défini par ses relations avec les autres concepts. Les relations entre les noeuds sont donc conceptuelles et de type “emboîtement” (“inclusion”) : une propriété existant à un niveau donné est implicite aux niveaux inférieurs. Ainsi, chaque propriété ne figure qu’une seule fois dans le réseau, au niveau du concept le plus général caractérisé par la propriété en question (principe d’économie de stockage).

Par exemple, le fait que les noeuds-exemplaires “poule”, “canari” et “perroquet” aient des plumes, n’est pas rattaché à chacun des noeuds cités, mais uniquement au noeud-catégorie “oiseau”. Chaque noeud ayant une relation superordonnée avec d’autres détermine qu’il est membre d’une certaine catégorie. Ainsi, la mémoire sémantique est définie comme une organisation hiérarchique catégorielle, associant des représentations statiques, permanentes. Dans ce type de modèle, les connaissances sont localisées, stockées à des adresses précises.

3. Modèle de mémoire unique

Le traitement de l’information se traduit par un souvenir à long terme c’est-à-dire une trace en mémoire : notre mémoire se modifie constamment dans notre vie, ce modèle est donc dynamique et dit à traces multiples.
Cette trace est épisodique et contextualisée car elle reflète l’épisode dans lequel elle est construite. Elle est également multidimensionnelle car elle reflète toutes les propriétés de l’épisode.
La mémoire occupe presque la totalité du cerveau, l’environnement active les différentes traces : les connaissances émergent de l’activation des différentes zones.