Pourquoi la capacité de mémoire de travail visuelle s'améliore-t-elle avec l'âge : plus d'objets, plus de détails sur les fonctionnalités, ou les deux ? Un rapport enregistré, partie 1

Abstrait

Nous avons étudié comment la mémoire de travail visuelle (MW) se développe avec l'âge au début de l'école primaire (6 à 7 ans), au début de l'adolescence (11 à 13 ans) et au début de l'âge adulte (18 à 25 ans). Le travail se concentre sur les changements dans deux paramètres : le nombre d'objets conservés au moins en partie et la quantité de détails caractéristiques mémorisés pour ces objets. Certaines preuves suggèrent que, même si les nourrissons peuvent se souvenir de jusqu'à trois objets, tout comme les adultes, les jeunes enfants ne se souviennent que d'environ deux objets. Cette trajectoire curieuse et non monotone pourrait s'expliquer par des différences dans le niveau de détail des caractéristiques requis pour une performance réussie dans les paradigmes de mémoire du nourrisson par rapport à celui de l'enfant/adulte.

L'adolescence est une période critique de la vie qui affecte non seulement le développement physique, mais qui a également un impact profond sur la mémoire. Le début de l’adolescence est le point culminant du développement cérébral. L'apprentissage, l'entraînement et l'exercice pendant cette période jouent un rôle important dans le développement et l'amélioration de la mémoire.

Au début de l’adolescence, le cerveau commence à mûrir et le nombre de neurones et de synapses augmente progressivement. Dans le même temps, les capacités d'apprentissage des individus s'amélioreront également au cours de cette période, ce qui permettra aux jeunes de réussir plus facilement dans l'acquisition de nouvelles connaissances et compétences. De plus, grâce à un entraînement et à des exercices appropriés, le potentiel du cerveau peut être exploré et stimulé davantage, et l'efficacité de la mémoire et de l'apprentissage peut être améliorée.

Par conséquent, au début de l’adolescence, une attention particulière doit être accordée à la culture et à l’exercice de la mémoire. Vous pouvez améliorer votre niveau et vos capacités de mémoire en lisant davantage, en prenant plus de notes et en faisant plus d'exercices. Dans le même temps, vous devez également garantir un sommeil et un repos adéquats, qui sont très importants pour le développement du cerveau et l’amélioration de la mémoire.

Bref, le début de l’adolescence est une période propice au développement du cerveau et à l’amélioration de la mémoire. Nous devons utiliser activement les caractéristiques et les avantages de cette période pour améliorer notre mémoire et nos capacités d'apprentissage grâce à un entraînement et des exercices appropriés et établir une base solide pour l'apprentissage et la croissance futurs. On peut voir que nous devons améliorer la mémoire, et la Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire, car la Cistanche deserticola est une matière médicinale traditionnelle chinoise qui a de nombreux effets uniques, dont l'un est d'améliorer la mémoire. L’efficacité de la viande hachée vient des différents ingrédients actifs qu’elle contient, notamment des acides, des polysaccharides, des flavonoïdes, etc. Ces ingrédients peuvent favoriser la santé cérébrale de diverses manières.

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Ici, nous avons examiné si les changements dans l'un des deux paramètres (le nombre d'objets et la quantité de détails retenus pour chaque objet) ou les deux ensemble peuvent expliquer le développement de la capacité visuelle de MW à mesure que les enfants grandissent. Pour le tester, nous avons fait varier le nombre de participants aux détails des fonctionnalités à retenir. Dans la condition de base, les participants voyaient un ensemble d'objets et devaient simplement indiquer si un objet était présent ou non dans un emplacement sondé. Cela commence par une procédure de titrage pour ajuster la taille du tableau de chaque individu afin d'obtenir un résultat correct d'environ 80 %. Dans d'autres conditions, nous avons testé la mémoire non seulement de l'emplacement mais également des caractéristiques supplémentaires des objets (couleur et parfois aussi orientation). Nos résultats suggèrent que la croissance de la capacité dans l'ensemble s'exprime à la fois par une mémoire d'emplacement améliorée (qu'il y ait eu un objet dans un emplacement) et par l'exhaustivité des caractéristiques des représentations d'objets.

La mémoire de travail (MW) est le système qui maintient les représentations mentales disponibles pour le traitement en vue d'une utilisation dans des activités cognitives de niveau supérieur (par exemple, Logie et Cowan, 2015). On pense que la capacité de MW est un déterminant crucial du développement cognitif de l'enfance (Bayliss, Jarrold, Gunn et Baddeley, 2003; Holmes, Gathercole et Dunning, 2010) et des différences individuelles dans les capacités intellectuelles (Conway, Kane et Engle, 2003; Jarrold et Towse, 2006). Généralement, les performances de MW s'améliorent à mesure que les enfants grandissent (par exemple, Brockmole & Logie, 2013; Cowan, Fristoe, Elliott, Brunner et Saults, 2006; Cowan, Morey, AuBuchon, Zwilling et Gilchrist, 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb et Saults, 2006 ; Gathercole, Pickering, Ambridge et Wearing, 2004 ; Isbell, Fukuda, Neville et Vogel, 2015 ; Riggs, McTaggart, Simpson et Freeman, 2006 ; Riggs, Simpson et Potts, 2011). et comprendre cette évolution a des conséquences importantes pour les milieux éducatifs.

Par exemple, la capacité des enfants à suivre des instructions peut être limitée par la capacité de MW (Jaroslawska, Gathercole, Logie et Holmes, 2016). Cependant, malgré le consensus selon lequel les capacités de MW s'améliorent à mesure que nous atteignons l'âge adulte, il n'est pas clair quel aspect de la MW est à l'origine de cette amélioration. De nombreux processus candidats ont été proposés, testés et rejetés. Par exemple, le développement de la MDT ne semble pas motivé par une meilleure capacité à attribuer efficacement son attention (Cowan et al., 2010 ; Morey et al., 2010), une meilleure connaissance des objets (Cowan, Ricker, Clark, Hinrichs et Glass, 2015) ou limitations réduites du codage de la mémoire (Cowan, AuBuchon, Gilchrist, Ricker et Saults, 2011).

Ici, nous nous concentrons sur deux facteurs qui peuvent expliquer l’amélioration de la MW visuelle à mesure que les enfants grandissent, depuis l’école primaire jusqu’à l’âge adulte. Le premier facteur sur lequel nous nous concentrons est l'augmentation du nombre d'objets pouvant être conservés dans WM, et le second est la quantité de détails de fonctionnalités conservés pour chaque objet. Pensez au cas où quelqu'un demande à un enfant de se souvenir de trois animaux : un oiseau, un poisson et une girafe. Pour distinguer un oiseau d'un poisson, ils doivent s'appuyer sur certaines caractéristiques de ces objets (ont-ils des ailes, ont-ils un bec ?). Les animaux peuvent également différer par la taille, la couleur et d'autres caractéristiques. Il est possible que retenir trois objets (ou animaux) distincts soit trop difficile et que les enfants oublient l'un des animaux. Ou encore, ils peuvent retenir quelque chose sur chaque animal, mais pas toutes les caractéristiques. Par exemple, ils peuvent se rappeler qu'un animal était jaune, mais oublier ses autres caractéristiques et se rappeler qu'un autre animal était un oiseau, tout en oubliant sa couleur.

De nombreuses recherches suggèrent que les adultes peuvent généralement se souvenir de trois à quatre éléments lorsqu'il n'existe aucun moyen de combiner les éléments présentés en morceaux plus petits et plus grands (Cowan, 2001 ; Luck et Vogel, 1997). Cependant, lorsque la complexité des éléments augmente, les détails caractéristiques ne sont pas complets (Cowan, Blume et Saults, 2013 ; Hardman et Cowan, 2015 ; Oberauer et Eichenberger, 2013, mais voir Luck et Vogel, 1997). Cowan et coll. (2013) ont présenté des tableaux de formes colorées et nécessitaient une mémoire uniquement de couleurs, uniquement de formes, ou les deux. Après une brève période de rétention, les participants ont jugé si un tableau visuel différait d'un élément de comparaison présenté (« changement ») ou n'en différait pas (« aucun changement »).

Les jeunes adultes participants se souvenaient d'environ trois éléments en moyenne dans toutes les conditions, mais lorsqu'ils étaient responsables des deux caractéristiques, ils oubliaient souvent soit la forme, soit la couleur. Des résultats similaires ont été trouvés pour des objets multi-caractéristiques comportant 4 à 6 caractéristiques (Hardman & Cowan, 2015 ; Oberauer et Eichenberger, 2013). Bien que cela dépasse le cadre du présent travail, rendre les participants adultes responsables de deux caractéristiques au lieu d'une seule peut également réduire la précision de la mémoire, comme sa localisation exacte sur un cercle représentant des orientations ou des couleurs possibles (Fougnie, Asplund et Marois, 2010). .

Nous avons émis l'hypothèse que le nombre d'objets et les détails caractéristiques de ces objets peuvent suivre des trajectoires de développement distinctes, sur la base d'un paradoxe intrigant dans la littérature sur la capacité de mémoire chez les nourrissons, les enfants et les jeunes adultes.

Alors que les adultes font généralement des erreurs si le nombre d'éléments à garder à l'esprit dépasse trois à quatre éléments (Cowan, 2001; Luck et Vogel, 1998), les enfants d'âge préscolaire et les enfants qui viennent de commencer l'école semblent capables de retenir seulement environ 2 à 2,5 éléments (par exemple, Cowan et Vogel, 1998). coll., 2005 ; Cowan, Nugent, Elliott, Ponomarev et Saults, 1999 ; Riggs et coll., 2006 ; Simmering, 2012). Étonnamment, cependant, il existe des preuves suggérant que les nourrissons âgés de 18- mois peuvent se souvenir d'environ trois objets (par exemple, Ross-Sheehy, Oakes et Luck, 2003 ; Zosh et Feigenson, 2015). Cela mènerait à la conclusion troublante selon laquelle la capacité de mémoire diminue avec l’âge chez les jeunes enfants. Cette conclusion serait cependant injustifiée puisque les études utilisent des paradigmes différents de ceux des études sur la MW chez les enfants plus âgés. Par exemple, Feigenson et Carey (2003 ; 2005) ont constaté que les nourrissons âgés de 14- mois recherchaient le nombre correct d'éléments lorsque jusqu'à trois objets étaient cachés. Dans de telles recherches sur les nourrissons, les participants ont attribué une capacité de mémoire de trois simplement en se rappelant que trois éléments étaient présents.

En revanche, les paradigmes utilisés avec des enfants plus âgés impliquent généralement de détecter des changements (ou de reproduire) des éléments en fonction de caractéristiques telles que la couleur, la forme ou l'orientation (par exemple, Burnett Heyes, Zokaei, van der Staaij, Bays et Husain, 2012 ; Cowan et al. , 2006 ; Heyes, Zokaei et Husain, 2016 ; Riggs, Simpson et Potts, 2011 ; Sarigiannidis, Crickmore et Astle, 2016), exigeant que les participants se souviennent de ce qu'ils ont vu, au lieu de simplement indiquer qu'ils ont vu quelque chose.

En effet, lors de l'exploration de la mémoire des nourrissons pour les caractéristiques des objets, les estimations de la capacité de mémoire sont inférieures. Zosh et Feigenson (2012) ont testé si les nourrissons se souvenaient des caractéristiques des objets en remplaçant les objets cachés qu'ils ont vus par des objets cachés qui n'ont pas été vus. Si les nourrissons se souviennent des détails des caractéristiques, ils doivent remarquer qu'un objet a été remplacé par un autre et rechercher l'élément manquant. Si, en revanche, les nourrissons se souvenaient seulement d'avoir vu un objet, mais pas de ce que c'était (c'est-à-dire, aucun détail de caractéristique), ils ne remarqueraient pas le changement et ne chercheraient donc pas l'objet original. En utilisant cette approche, Zoshand Feigenson a découvert que les enfants de 18- mois semblaient se souvenir de suffisamment de détails caractéristiques pour distinguer les objets (c'est-à-dire remarquer des changements d'identité) lorsqu'ils étaient chargés de se souvenir d'un ou deux objets.

Les nourrissons étaient autorisés à récupérer les objets d'un conteneur et continuaient à chercher les objets mémorisés lorsque les nouveaux objets étaient trouvés dans le conteneur, pensant probablement que les anciens objets devaient toujours s'y trouver. Cependant, lorsque trois objets étaient cachés, les nourrissons ne semblaient plus remarquer de tels interrupteurs puisqu'ils arrêtaient de chercher trois objets. Ainsi, bien qu'ils se souviennent de la présence de trois objets, ils semblaient se souvenir de tableaux à trois objets avec moins de détails caractéristiques que les tableaux à deux objets. Il est intéressant de noter que lorsque le changement d’identité était plus prononcé – les chercheurs remplaçaient un objet par une substance non solide – les nourrissons semblaient le remarquer, même à la taille trois. Cela indique que même si certains détails des caractéristiques ont été conservés, la représentation peut être trop faible pour différencier deux objets solides, mais suffisante pour distinguer entre des représentations plus distinctement différentes (c'est-à-dire un objet solide ou un objet non solide). Des résultats similaires ont été observés chez des nourrissons dès l'âge de six mois, qui semblaient se souvenir de l'identité catégorique (balle ou tête de poupée) d'un objet caché, mais ne parvenaient pas à se souvenir de son identité perceptuelle (par exemple, sa couleur ; Kibbe et Leslie, 2019).

Ainsi, l'augmentation marquée de la capacité de MW observée de la petite enfance à l'adolescence (par exemple, Cowanet al., 2006 ; Cowan et al., 2010 ; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb et Saults, 2006 ; Riggs et al., 2006 ; Riggs et al., 2011) peut ne pas être motivée par la capacité à conserver plus d'éléments, mais plutôt par une augmentation des détails des fonctionnalités conservés pour les éléments mémorisés. Les différences dans ce qui constitue la « mémorisation d'un objet » dans les paradigmes typiques des nourrissons – par rapport aux paradigmes utilisés avec les enfants et les adultes – peuvent expliquer cette fonction contre-intuitive en forme de U de la capacité de mémoire avec l'âge. Si, comme les nourrissons dans certaines procédures, les enfants ont simplement besoin de savoir si quelque chose était là (sans se souvenir des détails caractéristiques), leur capacité de mémoire estimée (k) devrait être d'environ trois éléments, similaire aux estimations obtenues pour les nourrissons dans les procédures susmentionnées et les jeunes adultes lors des tests. des procédures comme la nôtre. Si tel est le cas, cela suggère que le nombre d’objets pouvant être gardés à l’esprit est constant tout au long de la vie humaine, mais la quantité de détails par élément peut expliquer l’amélioration de la mémoire associée au développement. Conformément à cette possibilité, les enfants qui ne sont capables de retenir qu'un ou deux éléments dans la MW visuelle jugent généralement qu'ils ont environ trois éléments en tête lorsqu'on leur pose des questions sur une gamme de couleurs avant un test objectif (Blume, 2018). Dans ces cas, les enfants peuvent se souvenir de certains objets pour lesquels ils ne réalisent pas qu'ils ne conservent plus la caractéristique critique à tester (dans la procédure de Blume, la couleur).

Comme ces exemples le suggèrent, mesurer l’acte de « se souvenir d’un objet » n’est pas nécessairement simple. En effet, la relation entre les caractéristiques et les objets, ainsi que l’espace qu’ils occupent dans la mémoire de travail, est une question controversée. Certaines recherches ont suggéré qu'un nombre spécifique d'éléments peut être conservé en mémoire, quel que soit le nombre de fonctionnalités par élément (Luck & Vogel, 1997 ; Luria & Vogel, 2011 ; Vogel, Woodman et Luck, 2001). Cependant, d'autres ont découvert que se souvenir de fonctionnalités supplémentaires altère la mémoire (Cowan et al., 2013 ; Cowan & Hardman, 2015 ; Oberauer & Eichenberger, 2013). Cowan et Hardman (2015) ont utilisé un paradigme similaire au nôtre et ont constaté que l'augmentation du nombre d'objets et la charge des caractéristiques de la mémoire étaient altérées chez les participants adultes. Le modèle adapté à ces trois ensembles de données les plus récents est celui dans lequel il existe une limite à environ 3 objets, ainsi qu'une limite au nombre de caractéristiques par objet pour les tableaux brièvement présentés. En incluant une condition de base titrée pour produire une niveau de performance constant dans toutes les tranches d'âge, nous prévoyons d'examiner si l'ajout de fonctionnalités à mémoriser à chaque objet crée plus de difficultés pour les jeunes enfants que pour les enfants plus âgés ou les adultes.

Nous avons abordé la mesure des objets mémorisés de deux manières. Premièrement, nous avons mesuré la mémoire des objets comme la mémorisation de la présence de quelque chose à un endroit spécifique. Cette implémentation de quelque chose donc est étroitement liée au concept de « fichier objet » (Kahneman et Treisman, 1984). Dans cette perspective, les événements visuels sont assimilés à des rapports à un commissariat de police, où un nouveau dossier est ouvert pour chaque événement nouveau, selon son heure et son lieu. Ensuite, d'autres caractéristiques peuvent être ajoutées (comme des détails sur le crime ou, pour un objet visuel de notre étude, sa couleur et son orientation). Notre question « Y avait-il quelque chose » peut revenir à demander si un fichier objet a été créé, étant donné que les objets ne se déplacent pas dans un tableau.

Ensuite, des détails supplémentaires ayant pu être ajoutés au fichier objet (couleur et orientation) étaient parfois sondés. Cet ordre de tests correspond à l'idée selon laquelle la localisation est utilisée pour accéder à des caractéristiques visuelles spécifiques (Nissen, 1985) et a un statut particulier dans la liaison des caractéristiques visuelles (par exemple, Kahneman, Treisman et Gibbs, 1992 ; Treisman et Zhang, 2006 ; Wheeler & Treisman, 2002). Néanmoins, même si la perception est créée via un tel fichier objet spécifique à l'emplacement, il est théoriquement possible que, pour certains objets, l'emplacement soit ensuite oublié tandis que la couleur ou l'orientation de l'objet est conservée. En effet, d’autres recherches suggèrent que les informations de localisation et de caractéristiques ne sont pas nécessairement intégrées.

Bien que l'emplacement semble crucial pour la liaison perceptuelle initiale, le statut spécial de l'emplacement pourrait être perdu une fois que les représentations seront formées dans la MW, qui fonctionne selon des principes différents de ceux de l'attention et de la perception visuelles (par exemple, Hedayati & Wyble ; Logie, Brockmole et Jaswal, 2020). Nous avons pris en compte la possibilité que l'emplacement exact puisse être mémorisé alors que d'autres caractéristiques étaient mémorisées dans une deuxième mesure des objets en mémoire, à savoir le nombre d'objets pour lesquels au moins une caractéristique a été mémorisée (en plus d'utiliser la première quantification, les emplacements des objets sont correctement mémorisés).

Cette question théorique que nous avons posée peut être orthogonale à d'autres questions que l'on pourrait se poser sur le développement de la MW. Par exemple, il est possible que ce qui se développe soit la vitesse de rafraîchissement des représentations des éléments en mémoire de travail (eg, Gaillard, Barrouillet, Jarrold, & Camos, 2011). Même si tel est le cas, on peut toujours se demander si le taux de développement permet de conserver plus d'éléments, plus de fonctionnalités par élément, ou les deux. De même, il peut y avoir des augmentations développementales des connaissances et des stratégies (par exemple, Cowan, 2016), mais leur développement ne réglerait pas la question de savoir si les progrès qui se produisent affectent le nombre de représentations de la MW ou leurs détails, ces derniers déterminant si les représentations sont suffisantes pour répondre aux attentes expérimentales. questions de test.

Nous avons testé si les changements développementaux entre l'enfance et l'âge adulte étaient motivés par la mémorisation de plus d'objets et/ou par la mémorisation d'objets présentant des caractéristiques plus détaillées, en demandant aux participants de se souvenir d'objets à différents niveaux de complexité caractéristique. Ci-dessous, nous décrivons comment nous avons conceptualisé l'exhaustivité des représentations d'objets, définissons les termes que nous utiliserons et présentons les questions clés que nous avons abordées.

Objectifs expérimentaux et hypothèses

Dans les applications pratiques des connaissances sur la mémoire de travail, comme dans l'éducation, un moyen potentiel de contourner les limitations de la MW et de faciliter l'apprentissage consiste à ajuster la présentation du matériel en réduisant le nombre de parties à garder à l'esprit de manière indépendante (voir Cowan, 2014 ; Gathercole & Alloway). , 2007). Pour ce faire, il est utile de savoir si le nombre de morceaux ou la quantité de détails des caractéristiques – ou les deux – ont tendance à surcharger la MW des jeunes enfants. En revenant à l'exemple animal ci-dessus, nous serions intéressés de savoir si les limitations de la MW des jeunes enfants sont causées. par le nombre d'objets (animaux) ou le nombre de caractéristiques (la complexité des caractéristiques de ces animaux). En utilisant des objets plus simples à trois fonctionnalités, nous avons cherché à répondre à deux questions. Premièrement, les enfants se souviennent-ils de moins d’objets ? Deuxièmement, l'augmentation de la complexité de la tâche de mémoire (c'est-à-dire demander aux participants de mémoriser plus de caractéristiques par objet) influence-t-elle les performances de manière égale tout au long du développement ?

Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle ce qui s'améliore avec le développement est l'exhaustivité des représentations d'objets mais pas le nombre d'objets dans WM en soi. Selon cette hypothèse, la raison pour laquelle les jeunes enfants réussissent moins bien que les adultes à se souvenir d'ensembles de carrés colorés, par exemple (par exemple, Cowan et al., 2005), est que les carrés colorés sont des objets à deux caractéristiques avec l'emplacement et la couleur comme caractéristiques distinctives. , et les enfants peuvent se souvenir de l'emplacement d'autant d'objets que les adultes tout en se souvenant de moins de couleurs ou peuvent se souvenir d'au moins une caractéristique (emplacement ou couleur) d'autant d'objets que les adultes tout en se souvenant globalement de moins de caractéristiques.

Cette hypothèse d'enrichissement des caractéristiques du changement développemental conduit à deux prédictions : (1) Quel que soit l'âge, le nombre d'objets au moins partiellement dans la MW devrait être d'environ trois, mais (2) pour de tels objets, les enfants plus jeunes devraient être moins capables de se souvenir des caractéristiques. (c'est-à-dire que leurs performances seront plus altérées lorsqu'on leur demandera de mémoriser des détails supplémentaires sur ces objets). Nous avons examiné les changements développementaux dans ces deux paramètres (nombre d'objets et nombre de caractéristiques au sein des objets) en utilisant une version de méthodes précédemment utilisées chez les adultes avec des objets à fonctionnalités multiples (Cowan et al., 2013 ; Cowan et Hardman, 2015), adaptées ici pour l'étude du développement de l'enfant.

Il est important de noter que nous avons inclus une condition de base « il y avait quelque chose », ce qui rend notre paradigme conceptuellement lié à certaines recherches utilisées sur les nourrissons, afin d'obtenir une certaine comparabilité générale avec les méthodes d'estimation de la capacité dans de telles études. Nous avons utilisé une tâche dans laquelle le type d'affichage visuel est toujours le même, mais dans laquelle les informations requises pour une exécution parfaite de la tâche varient. Parfois, les participants étaient uniquement chargés de se rappeler si un objet était présent à un emplacement particulier sur l'écran de l'ordinateur (référence) ; d'autres fois, pour mémoriser l'emplacement et la couleur de l'objet (une fonctionnalité ajoutée) ; et d'autres fois encore, pour mémoriser l'emplacement, la couleur et l'orientation de l'objet (deux fonctionnalités supplémentaires).

L'avantage de cette conception est que la complexité perceptuelle des éléments de mémoire est identique dans toutes les conditions, ce qui est important car les éléments plus complexes peuvent être plus difficiles à retenir car ils sont plus difficiles à percevoir dans un laps de temps limité (Eng, Chen et Jiang, 2005). , un facteur qui sort du cadre de notre étude. Cependant, les participants peuvent ignorer les instructions de la tâche ou préférer nous concentrer sur une certaine fonctionnalité, quelles que soient les instructions de la tâche. Un tel codage préférentiel devrait être particulièrement visible dans le « bloc d'essai d'une seule fonctionnalité » (dans lequel l'une des trois fonctionnalités peut être sondée). Nous avons également inclus une analyse de contrôle pour détecter la suppression sélective de la deuxième fonctionnalité (voir Documents supplémentaires, section 2).

Hypothèses spécifiques et comment elles seront testées

Les hypothèses sont résumées dans le tableau 1. Nous y énonçons uniquement les hypothèses dans lesquelles les conditions diffèrent, mais pour chacune d'entre elles, le contraire, des hypothèses nulles peuvent également être démontrées compte tenu de nos méthodes d'inférence bayésiennes.

Premièrement, selon une hypothèse d'augmentation de la capacité de croissance développementale, nous pourrions constater que les participants plus âgés conservent plus d'objets dans la condition de localisation (hypothèse H1A) et que cet avantage devrait s'étendre aux tests de localisation dans chaque condition (hypothèse H1B), sans prétendre à un changement développemental. dans le détail des fonctionnalités des objets mémorisés. Cela concorde avec les suggestions selon lesquelles l'amélioration de la MW pendant l'enfance est due à une augmentation discrète de la capacité visuelle de la MW, c'est-à-dire que le nombre maximum d'objets pouvant être vus dans la MW visuelle augmente (par exemple, Cowan, 2016) tandis que le niveau de détail des caractéristiques de chacun augmente avec succès. l'objet codé reste constant avec l'âge. Par exemple, Riggs et ses collègues (2011) ont comparé les performances de mémoire pour des objets à fonctionnalité unique et multi-fonctionnalités dans trois groupes d'âge : 7-ans, 10-ans et adultes.

Alors que les adultes se souvenaient de plus d'objets que les jeunes enfants, la condition multi-fonctionnalités n'entraînait aucun déficit de performance supplémentaire dans aucun groupe d'âge, par rapport aux essais dans lesquels une seule fonctionnalité pouvait changer. Cela suggère que le nombre de représentations d'objets multi-fonctionnalités intégrées dans WM a changé avec l'âge. Cependant, dans la condition à fonctionnalité unique de Riggs et al. (2011), seule l'orientation pouvait changer, tandis que dans la condition multi-fonctionnalités, la couleur ou l'orientation pourrait changer. Les performances de la mémoire pour la couleur sont généralement meilleures que celles pour l'orientation (voir Cowan & Hardman, 2015 ; Oberauer & Eichenberger, 2013 ; Peich, Husain et Bays, 2013). En effet, les adultes de Riggs et al. ont également obtenu de bons résultats dans les conditions à une ou plusieurs caractéristiques, contrairement à Cowan et Hardman (2015 ; voir aussi Oberauer et Eichenberger, 2013).

Il est possible qu'une amélioration générale de la mémoire des couleurs ait masqué l'effet néfaste de la mémorisation de deux caractéristiques. Par conséquent, pour exclure cette possibilité dans cette étude, nous avons systématiquement examiné la mémoire de certaines fonctionnalités tout en faisant varier la demande de mémorisation d'autres fonctionnalités. Par exemple, nous avons examiné la mémoire pour la localisation d'un objet dans trois conditions : lorsque celui-ci seul doit être mémorisé, lorsque l'emplacement et la couleur doivent être mémorisés, et lorsque l'emplacement, la couleur et l'orientation doivent tous être mémorisés.

Le deuxième résultat potentiel est conforme à l’hypothèse de l’enrichissement des caractéristiques de la croissance développementale. Selon cette hypothèse, tous les participants pourraient conserver un nombre égal d'objets, mais les participants plus âgés conserveront plus de détails sur les caractéristiques de chaque objet. Pour tout le monde, on s'attendait à ce que les performances de la mémoire de localisation diminuent à mesure que la nécessité de conserver des fonctionnalités supplémentaires s'ajoute (hypothèse H2A). ), mais selon l'hypothèse de l'enrichissement des caractéristiques, cette baisse sera plus forte pour les participants plus jeunes (Hypothèse H2B). De même, la mémoire des couleurs devrait diminuer lorsque la mémoire d'orientation est également requise (hypothèse H2C), et selon l'hypothèse de l'enrichissement des caractéristiques, ce déclin devrait être plus prononcé pour les participants plus jeunes (hypothèse H2D).

L'amélioration de la mémoire résultant de représentations de plus en plus détaillées des objets mémorisés, plutôt que d'une augmentation du nombre d'objets, correspond à la littérature suggérant que les nourrissons peuvent se souvenir d'environ trois objets à la fois (Oakes et Luck, 2013 ; Zosh et Feigenson, 2015), mais avec des fonctionnalités limitées : détail (voir Zosh & Feigenson, 2012). Cette explication pourrait également s'aligner sur les déficits de liaison aux caractéristiques chez les jeunes enfants, par rapport aux conditions dans lesquelles une seule caractéristique est requise (voir Cowan et al., 2006 ; Lorsbach et Reimer, 2005). Si l'hypothèse de l'enrichissement des caractéristiques rend entièrement compte du développement de la mémoire de travail, l'hypothèse est que les résultats antérieurs d'une capacité croissante avec l'âge ont été obtenus parce que les enfants plus jeunes oubliaient plus souvent la caractéristique testée (par exemple, la couleur), tout en conservant la connaissance de l'emplacement d'environ 3 objets.

Ces résultats opposés (augmentation de capacité ou enrichissement des fonctionnalités) peuvent être vérifiés d'une manière différente, qui ne dépend pas du statut particulier d'une fonctionnalité particulière ou de la charge totale des fonctionnalités. Plus précisément, dans notre bloc de test final, chaque essai ne comprenait qu'une seule sonde, qui pouvait être un emplacement, une couleur ou une orientation, inconnue du participant jusqu'à ce que la sonde soit présentée. Sur la base de ce bloc d'essais, comme expliqué plus loin, nous pourrions utiliser un modèle WM récent pour estimer le nombre d'essais pour lesquels au moins une caractéristique est connue, un type de k qui pourrait augmenter avec le développement (hypothèse H1C), et alternativement, nous pourrions également estimer si le nombre total de caractéristiques connues pour des objets au moins en partie connus augmente avec le développement (hypothèse H2D) (cf. Cowan et al., 2013 ; Hardman & Cowan. 2015 ; Oberauer & Eichenberger, 2013).

Un troisième résultat potentiel est que les participants plus âgés retiendraient plus d'objets et plus de détails sur leurs caractéristiques ; les hypothèses d’augmentation de capacité et d’enrichissement des fonctionnalités pourraient être correctes. À mesure que les enfants se développent, les deux paramètres peuvent augmenter et contribuer à améliorer la capacité de MW. Il existe des résultats similaires, mais non identiques, dans la littérature. En particulier, des travaux récents ont montré que la capacité (le nombre d'objets dans la MW) et la précision avec laquelle ces objets étaient mémorisés étaient plus grandes chez les adultes que chez les enfants à une taille définie de deux objets (Sarigiannidis, Crickmore et Astle, 2016). Des augmentations du nombre d'éléments retenus et de la précision avec l'âge ont également été constatées pour la mémoire des séries de tons (Clark et al., 2018). De même, la précision de la mémoire des enfants lors de la reproduction de l'orientation d'une ou trois barres s'est améliorée avec l'âge, en utilisant à la fois des données transversales (Burnett Heyes et al., 2012) et longitudinales (Heyes, Zokaei et Husain, 2016). Cet avantage lié à l'âge était significativement plus important dans une condition à trois barres que dans une condition à une barre, ce qui peut refléter le fait que le nombre de fentes de haute précision augmentait avec l'âge. Nous n'étudiions pas la précision et nous ne savons pas si la précision d'une caractéristique joue un rôle comparable dans le développement à ce que nous étudions, le nombre de caractéristiques par objet.

Enfin, les enfants et les jeunes adultes pourraient théoriquement conserver des objets et des niveaux de détail égaux. Cette hypothèse nulle globale est peu probable compte tenu des recherches antérieures, car les jeunes adultes surpassent généralement les enfants et les adolescents dans les tâches de MW visuelle (par exemple, Brockmole & Logie, 2013; Cowan et al., 2005, 2006; Gathercole et al., 2004; Isbell et al., 2015 ; Riggs et al., 2006).

Méthode

Caractéristiques des échantillons proposés

Nous avions prévu de recruter 40 enfants (6 à 7 ans), 40 jeunes adolescents (11 à 13 ans) et 40 adultes d'âge universitaire (18 à 25 ans). Cette taille d'échantillon a été sélectionnée à la suite de simulations d'analyse de conception factorielle Bayes et de simulation de postérieurs bayésiens (voir détails ci-dessous). De plus, si les preuves de différences d'âge en k entre les groupes d'âge (hypothèse H1A, analyse 1) n'étaient pas concluantes (définies comme un facteur Bayes compris entre 0,33 et 3), nous recruterions 10 participants supplémentaires par groupe d'âge et réanalyserions un maximum de deux fois ( voir Schönbrodt & Wagenmakers, 2018). Les participants éligibles ont déclaré avoir une vision normale ou corrigée à la normale et une vision des couleurs normale et parler couramment l'anglais. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique de la recherche local (Institutional ReviewBoard) de l'Université du Missouri. Tous les participants (ou, pour les enfants participants, leurs tuteurs légaux) ont donné leur consentement éclairé avant de participer. Nous décrivons des critères d'exclusion (et de remplacement) détaillés dans les matériaux supplémentaires (voir section 1), basés sur les performances près du sol (proportion correcte inférieure à 0,55), près du plafond (au-dessus de 0,97), les performances inférieures à 90 % sur la tâche de correspondance perceptuelle. , ainsi que l'échec de la tâche.

Informations démographiques à collecter

Les participants et leurs parents ou tuteurs ont indiqué leur âge (mesuré en mois) et leur sexe (femme, homme, autre/préfèrent ne pas le dire), et nous rapporterons l'âge moyen et les ratios de genre par groupe d'âge. Des informations démographiques facultatives sur la race et le groupe ethnique des participants ont été recueillies à des fins de suivi de la participation à la recherche et des exigences de financement fédéral, mais n'ont pas été rapportées ou analysées dans cette étude.

Procédure expérimentale

Aperçu.—Notre plan initial était de collecter des données en personne. Cependant, en raison de la pandémie de COVID-19, les données ont été collectées en ligne via un appel vidéo en ligne avec l'expérimentateur. Les participants n’ont donc pas reçu de livres et d’autocollants comme prévu initialement. Au cours des procédures de consentement écrit et oral, les participants ont appris le paiement en espèces. Les phases de l'expérience, dans l'ordre, comprenaient les instructions et l'engagement des participants, une tâche d'appariement perceptuel, le titrage de tailles définies pour ajuster la difficulté afin de s'adapter aux différences individuelles de niveau de capacité, et l'expérience proprement dite. La procédure de titrage était basée sur un ensemble de chats à fonctionnalités multiples suivi d'un emplacement de sonde auquel un chat était ou n'était pas placé, avec une reconnaissance de cet emplacement testée. L'expérience proprement dite comprenait des essais avec des tailles définies égales et une au-dessus du résultat du titrage, divisés en blocs d'essais, chaque essai comprenant une sonde (emplacement du test), deux sondes (emplacement du test et couleur) et trois sondes (emplacement du test, couleur et orientation). ) dans cet ordre ou dans l'ordre inversé. Enfin, chaque participant complétera un bloc dans lequel, à chaque essai, une caractéristique (emplacement, couleur ou orientation) est sondée. Nous estimons que la durée totale des tests durera entre 45 et 55 minutes, toutes procédures comprises.

Instructions et engagement des participants.—Avant de commencer l'expérience, l'expérimentateur utilisera une histoire de couverture pour améliorer la compréhension et l'engagement des tâches. Ils diront aux participants que nous avons besoin d'aide pour déterminer quels chats s'amusaient lors d'une fête d'anniversaire (par exemple, y avait-il un chat avec un chapeau de cette couleur à la fête ?). Lorsque la sonde est la même qu'un élément de la mémoire (« les chats à la fête »), les participants doivent appuyer sur « OUI », si elle est différente de tous ces éléments, ils doivent appuyer sur « NON ».

Tous les participants verront les instructions de tâche à l'écran avant de commencer l'expérience, tandis que l'expérimentateur les lira à haute voix. Des instructions écrites à l'écran apparaîtront également avant chaque nouveau bloc d'essais (voir Documents supplémentaires, section 8, pour plus de détails sur les instructions aux participants). Les participants recevront des commentaires après chaque essai ; une coche verte ( ✓) indiquera les réponses correctes et une croix rouge clair (✗) les réponses incorrectes. De plus, à la fin de chaque bloc, les participants verront de nombreuses coches vertes sur l'écran, qui représentent tous les essais correctement répondus, ainsi qu'une barre de progression mobile indiquant la part de l'étude qu'ils ont terminée. Les participants les plus jeunes recevront des autocollants en guise d'encouragement supplémentaire. Un expérimentateur était disponible en ligne via un logiciel de communication virtuelle pour des questions et des encouragements.

For more information:1950477648nn@gamil.com