Processus mnésiques dans les tâches de recherche hybride

Quand tu fais tes courses, t'as sûrement une liste d'articles que tu veux acheter, comme des nouilles, de la sauce spaghetti et du pain. Cette tâche toute simple requiert de chercher des trucs dans ta mémoire et dans le magasin. Ce type de recherche, on appelle ça une recherche hybride. Beaucoup de pros, comme les radiologues et les agents de sécurité des bagages, utilisent aussi la recherche hybride pour dénicher des éléments ou problèmes importants dans des images. Même si on sait déjà pas mal de choses sur comment les gens peuvent chercher des articles dans leur mémoire, les scientifiques connaissent encore pas mal de zones d'ombre sur comment le cerveau fonctionne pendant ce processus.

Dans les tâches de recherche hybride, le temps de réponse augmente quand tu essaies de te souvenir de plus d'articles. Ça suggère que vérifier si un truc est le bon est plutôt rapide et efficace. Pendant une recherche, il semblerait que le cerveau ait plusieurs "modèles" prêts, qui aident à concentrer l'Attention sur des caractéristiques pertinentes à l'objet recherché. Une fois que tu te concentres sur un article, tu vérifies s'il correspond à l'un des modèles que t'as en tête. Mais si le nombre d'objectifs dépasse ce que le cerveau peut gérer, il s'appuie surtout sur la Mémoire à long terme pour reconnaître les objets. La mémoire à long terme n'a pas les limites strictes que la Mémoire à court terme a pour les objets familiers. Ça veut dire que les gens peuvent se souvenir de plein d'articles sans trop de mal. Certaines études montrent que quand les gens mémorisent plein d'objectifs, ils vérifient quand même chaque article sélectionné jusqu'à ce qu'ils trouvent le bon. De plus, si les gens sont occupés à une autre tâche qui remplit leur mémoire à court terme, leur performance ne se dégrade souvent pas parce que la mémoire à long terme prend le relais.

Bien qu'il semble que les modèles utilisés dans la recherche hybride ne remplissent pas la mémoire à court terme, des découvertes récentes suggèrent que la mémoire à court terme pourrait quand même contenir des modèles qui guident les recherches, même quand le nombre d'articles est élevé. Il est probable que d'avoir quelques modèles guidants en mémoire facilite le processus de sélection, tandis que beaucoup de modèles cibles stockés en mémoire à long terme aident à déterminer si un article sélectionné est un objectif. Par exemple, si tu cherches des animaux (comme un chat, une vache, et un poulpe), tu pourrais mentalement représenter les caractéristiques générales des animaux, ce qui t'aide à ignorer les articles qui ne correspondent pas, comme des drapeaux, avant même que tu vérifies ta mémoire. Les articles qui sont similaires aux animaux nécessiteraient une vérification de mémoire.

Des recherches récentes suggèrent que quand les objets appartiennent à la même catégorie, ils attirent plus d'attention que ceux venant de différentes catégories. Il y a des signaux spécifiques dans le cerveau qui montrent comment l'attention fonctionne pendant ces recherches. Quand les objets appartiennent à la même catégorie que l'objectif, ils reçoivent plus d'attention que ceux d'autres catégories. Cependant, il reste flou de savoir comment le nombre d'objectifs et leurs catégories influencent les processus de mémoire une fois que l'attention est focalisée.

#Processus de mémoire pendant la recherche de plusieurs cibles

Des aperçus supplémentaires sur les processus de mémoire dans la recherche hybride viennent de l'étude des signaux cérébraux, en particulier ceux observés dans les tâches de Reconnaissance. Par exemple, quand les gens reconnaissent des objets familiers, leur cerveau montre deux signaux différents. Le premier apparait environ 300 à 500 millisecondes après qu'un objet familier est montré et est moins négatif pour les objets familiers comparé aux nouveaux. Ce signal est lié à la reconnaissance rapide de quelque chose qui semble familier sans rappeler de détails spécifiques. Le second signal se produit environ 500 millisecondes après avoir vu l'objet. Il est lié à un rappel de mémoire plus profond, incluant des détails sur quand ou où l'objet a été appris. Ça veut dire que les deux signaux pourraient aider à suivre la reconnaissance pendant une recherche.

Un autre signal cérébral, appelé Activité de Retard Contralatérale (CDA), se produit quand les gens gardent des objets en tête pour une utilisation ultérieure. Dans les tâches où les gens doivent se souvenir de divers objets, le CDA augmente avec le nombre d'objets en mémoire, atteignant une limite à la capacité de chaque personne. Donc, le CDA montre combien de mémoire à court terme est utilisée.

Le CDA peut aussi indiquer un processus où les gens activent des modèles d'attention pour les objets qu'ils doivent se rappeler. On ne sait pas encore si le CDA est aussi affecté par des limites quand les gens recherchent plusieurs cibles.

#L'étude actuelle

Le but de cette étude était de mieux comprendre comment différents processus de mémoire fonctionnent pendant la recherche de plusieurs cibles. Trois expériences ont été menées, mesurant les signaux cérébraux liés à la mémoire à court terme et à long terme pendant que les participants cherchaient des objets. Dans chaque expérience, les participants cherchaient différents nombres d'objectifs, et le nombre d'objectifs qui apparaissaient variait. Ils devaient identifier si un objectif était présent à chaque essai.

Dans les deux premières expériences, les participants ont cherché des ensembles de 1 à 64 objets uniques, tandis que dans la troisième expérience, ils cherchaient soit 2 soit 16 objets parmi des distrayants de la même, similaire, ou différente catégorie. L'objectif était de voir comment le nombre d'objectifs changeait les signaux cérébraux et influençait les processus de mémoire.

Un résultat attendu était que les signaux cérébraux liés à la mémoire à court terme augmenteraient avec le nombre d'objectifs, jusqu'à une limite. Pour la mémoire à long terme, l'attente était que les signaux cérébraux variassent avec le nombre d'objectifs au-delà de cette limite. Enfin, on s'attendait à ce qu'aucune recherche mémorielle ne se produise si les éléments pouvaient être écartés rapidement en fonction de leur catégorie.

Lors de la première expérience, les participants devaient identifier 1, 2, 4 ou 8 objets cibles distincts. Leur performance a été analysée en fonction de leur rapidité et précision, ainsi que des signaux cérébraux enregistrés pendant la tâche. L'idée était de voir si le cerveau montrait des changements en fonction du nombre d'objectifs recherchés.

#Tâche de recherche mémoire

Les participants ont complété une tâche de recherche mémoire pour des ensembles de 1, 2, 4 ou 8 articles cibles uniques. Cela impliquait trois phases : mémorisation, un test de reconnaissance, et la phase de recherche mémoire. Pendant la phase de mémorisation, ils devaient se concentrer sur les objets montrés. Ensuite, ils ont passé un test pour confirmer qu'ils se souvenaient parfaitement des objets avant de passer à la phase de recherche.

Dans la phase de recherche, les participants se concentraient sur l'article montré dans une couleur spécifique, indiquant l'objectif. Les signaux cérébraux étaient mesurés en fonction de leurs réactions à l'article qu'ils cherchaient. Ils devaient indiquer rapidement si cet article était un objectif ou pas.

#Procédure EEG

L'activité cérébrale a été enregistrée à l'aide d'équipements spécialisés. Les signaux ont été traités pour éliminer le bruit ou les données non pertinentes. Lors de l'analyse des données, des signaux cérébraux spécifiques ont été mesurés dans certaines fenêtres temporelles selon le moment où les stimuli apparaissaient.

#Potentiels Évoqués Liés aux Événements

Différentes patterns d'ondes cérébrales ont été surveillées pendant les tâches. Pour les objets familiers et nouveaux, les signaux d'onde FN400 et LPC ont été étudiés. Une augmentation de l'onde FN400 pour les cibles familières a montré un effet de reconnaissance. L'amplitude de FN400 a été vérifiée en corrélation avec le nombre d'objectifs recherchés pendant la recherche.

Le CDA, censé refléter la charge de mémoire à court terme, était attendu pour augmenter avec le nombre d'objectifs jusqu'à la limite de capacité prédite. Le signal N2pc, qui marque le focus attentionnel, a également été mesuré pour voir comment il changeait avec le nombre d'objectifs.

#Analyse Statistique

Pour évaluer la performance, des tests statistiques ont été réalisés sur les données collectées. Ils ont examiné les temps de réponse et la précision des réponses des participants pour clarifier comment l'activité cérébrale était liée à leur performance de recherche mémoire.

#Temps de réponse et précision

À mesure que le nombre d'objectifs augmentait, le temps de réponse augmentait aussi, indiquant que la recherche devenait plus difficile avec plus d'articles. Les participants étaient plus rapides en cherchant des objectifs que lorsqu'ils devaient identifier des distrayants. La précision de leurs réponses ne changeait pas significativement avec le nombre d'objectifs recherchés.

#FN400, LPC et effet ancien-nouveau

Les résultats ont démontré que les signaux cérébraux liés à la mémoire à long terme augmentaient quand des objets familiers étaient reconnus par rapport à ceux non familiers. Cela a été montré à travers les mesures FN400 et LPC. L'amplitude de FN400 variait avec le nombre d'objectifs, signifiant que le signal de familiarité diminuait quand il y avait plus d'objectifs à reconnaître.

Le signal LPC était moins affecté par le nombre d'objectifs. Cela a suggéré que le processus de rappel des détails sur les objets restait stable, peu importe la charge de mémoire.

#Analyse CDA et N2pc

En examinant le CDA, il a été trouvé que l'amplitude augmentait avec le nombre d'objectifs, ce qui n'était pas attendu selon les hypothèses précédentes. Cela a suggéré que les processus de mémoire à court terme étaient toujours en jeu, même quand les participants cherchaient beaucoup d'objectifs. L'indicateur N2pc était aussi plus élevé quand les participants cherchaient des véritables objectifs comparé aux distrayants.

#Aperçu des résultats expérimentaux

Dans la première expérience, les signaux liés à la mémoire à court terme et à long terme augmentaient à mesure que plus d'objectifs étaient recherchés. Ces résultats ont souligné que des listes plus longues d'objectifs rendaient plus difficile la reconnaissance des objets. Dans la deuxième expérience, cette tendance a continué à montrer des modèles similaires avec des ensembles plus grands d'objectifs.

Dans la troisième expérience, les participants se concentraient sur deux catégories d'objectifs. Les résultats ont indiqué que des articles similaires entraînaient des réponses plus lentes et moins précises par rapport à des articles de catégories différentes. Les signaux cérébraux ont confirmé que les participants s'engageaient dans des recherches mémorielles pour des articles similaires tout en écartant facilement ceux qui étaient dissemblables.

#Discussion générale

Dans l'ensemble, ces expériences éclairent comment fonctionne la recherche de mémoire dans des scénarios réels où les individus doivent jongler avec différentes tâches en même temps. Elles montrent comment les processus de mémoire à court et long termes interagissent et s'ajustent en fonction du nombre d'articles recherchés. Les résultats soulignent la complexité des tâches mémorielles, surtout quand il y a beaucoup de cibles potentielles à considérer.

Avec une meilleure compréhension de comment le cerveau fonctionne pendant ces processus, de futures recherches pourraient explorer davantage comment différentes catégories affectent l'attention et la mémoire. Ça pourrait mener à de meilleures stratégies pour des tâches comme faire des courses ou des devoirs pro qui impliquent une recherche rapide et précise à travers de grandes quantités d'informations.