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PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I
Année académique 2010-2011
Titulaire: Philippe Mousty& Wim Gevers
PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I ..................................................... 1
Objectifs du cours......................................................................................................................... 1
1. Introduction .................................................................................................................................. 2
1.1. Psychologie, psychologie expérimentale et psychologie cognitive ...................................... 2
1.2. Les niveaux de théorisation - Trois niveaux ......................................................................... 5
1.2.a. Les cadres conceptuels ................................................................................................... 5
1.2.b. Les théories .................................................................................................................... 7
1.2.c. Les modèles théoriques .................................................................................................. 7
1.2.d. Critères de qualité pour évaluer les théories et modèles ................................................ 8
1.3. Les démarches scientifiques .................................................................................................. 9
a) La démarche inductive ......................................................................................................... 9
b) La démarche hypothético-déductive .................................................................................... 9
c) La démarche fonctionnelle ................................................................................................... 9
1.4. Méthodes en psychologie ...................................................................................................... 9
1.4.1. L'observation naturaliste .............................................................................................. 10
1.4.2. L'observation provoquée (ou structurée) ...................................................................... 10
1.4.3. L'observation corrélationnelle ...................................................................................... 11
1.4.4. La méthode expérimentale ........................................................................................... 11
1. Exemple: ........................................................................................................................ 12
2. Notion d'interaction ..................................................................................................... 13
3. Notion de « Conditions expérimentales » ................................................................... 13
4. Conditions expérimentales, « effets d’ordre » et « effets de séquence » .................. 13
5. Types de mesures (des variables dépendantes) .......................................................... 14
6. Notion de paradigme expérimental ............................................................................ 16
7. Notion de plan de recherche ........................................................................................ 17
8. Traitement des données : recours aux méthodes statistiques .................................. 17
9. Avantages et inconvénients de la méthode expérimentale ........................................ 17
1.5. Les niveaux d’explication en psychologie .......................................................................... 18
1.5.1. Le réductionnisme ........................................................................................................ 18
1.5.2. L’autonomisme............................................................................................................. 18
1.5.3. L’émergentisme ............................................................................................................ 18
Objectifs du cours



On étudie un domaine dans lequel les méthodes de psychologie expérimentale sont
utilisées.
Introduction aux méthodes de recherche en psychologie et en particulier à la méthode
expérimentale
Domaine: la cognition humaine
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1. Introduction
1.1. Les niveaux de théorisation
1.2. Les démarches scientifiques
1.3. Méthodes en psychologie : les méthodes sont-elles scientifique ou pas ? Lesquelles faut-il
utiliser ? En général, elles sont complémentaire.
1.4. Les niveaux d'explication en psychologie : explication en fonction du fonctionnement du
cerveau. Les liens entre le biologique et le psychologique. Ceux qui ne voient en l’homme
qu’une activité cervicale : réductionnistes. Ceux qui ne voient en l’homme qu’une activité
psychologique
1.1. Psychologie, psychologie expérimentale et psychologie cognitive
Qu'est-ce que la psychologie ?
Objets d'études:
 Sujet: animal, enfant, adolescent, adulte, personne âgée,…..
 Domaine: scolaire, travail (sélection du personnel), commercial (vente, publicité), groupes
sociaux, handicaps, troubles neurologiques, ….
 Fonctions: intelligence, personnalité, langage, perception, mémoire…
Approches théoriques:
 descriptives ou explicatives (on cherche les relations de cause à effet)
 scientifiques ou non (exemple : la psychanalyse). On analyse sur quelles bases s’appuient
les théories. Certains affirment que la psychologie ne repose pas sur des méthodes
scientifiques. Pourquoi ? Car le milieu scientifique rejette la méthode introspective.
Méthodes:
 introspective : non scientifique, subjectives
 observationnelle : beaucoup plus objective, observation rigoureuse
 corrélationnelle : on essaie de mettre en relation
 expérimentale. Lors d’une expérience, on se base sur des connaissances déjà acquises,
d’une théorie existante, on se repose sur un cadre conceptuel.
Qu'est-ce que la psychologie expérimentale ?
« La tradition a consacré le terme "psychologie expérimentale" pour désigner la discipline qui
traite de domaines pour lesquels les données proviennent en grande partie de l'expérimentation.
Ces domaines sont ceux généralement en rapport avec la cognition. En réalité, cette discipline
utilise aussi des données provenant de l'observation. En outre, elle utilise des études de
corrélations qui sont une manière particulière de traiter des données et qui peut s'appliquer à des
données obtenues par expérimentation, ou par observation. D'autres types de méthodes sont
utilisées dans les branches non-expérimentales de la psychologie. » (Morais)
La démarche expérimentale :
 choix du cadre conceptuel (théorie, ou modèle théorique)
 définition du problème (ex : mauvaise perception des sons)
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
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

formulation des hypothèses
choix de la méthode
o plan de la recherche (comparaisons de groupes, étude de cas unique(s), …)
o sujets (quels sont les sujets de l’expériences), tâches, mesures
o variables, c’est ce que l’on mesure
Les variables indépendantes sont par exemple l’âge ou le sexe,
les variables dépendantes sont celles qu’on veut mesurer
les variables de contrôles sont les parasites tels que l’activité professionnel qui
pourrait avoir de l’influence sur le résultat mais qu’on veut contrôler pour ne pas
biaiser les résultats.
récolte des données
analyse des données - statistiques
interprétation :
o confrontation avec les hypothèses
o remise en question éventuelle de la théorie
o  nouveau cycle de recherche
diffusion de l’information (publications, conférences, …)
Qu'est-ce que la psychologie cognitive ?
" La cognition est un terme général qui désigne l'ensemble de l'activité de connaissance de la
réalité objective et subjective, donc des capacités aussi diverses que la perception, le langage, la
mémoire, l'attention, le raisonnement, la résolution de problèmes." (Morais)
La psychologie cognitive est l’étude empirique de ce système sophistiqué de traitement de
l’information.
Les domaines de la psychologie cognitive (d’après Solso, 1988)
 Cognitive neuroscience - electrochemical processes related to cognitive events
 Perception - how we interpret sensory signals
 Pattern recognition - formation of meaningful patterns
 Attention - sensory and cognitive selection of signals or events for further processing
 Consciousness - current awareness of external or internal circumstances
 Memory- how we store information
 Imagery - mental "pictures"
 Representation of knowledge - how is information symbolized and stored
 Language - learning and use of syntax and meaning
 Developmental psychology - how infants and children develop cognitive structures and
processes
 Thinking and concept formation - including problem solving
 Human intelligence - what constitutes intelligent behavior
 Artificial intelligence - computer programs as models of the mind; what capacities of
human intelligence can be implemented as computer programs?
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Certaines disciplines récentes tendent vers l’intégration partielle:
 Neuropsychologie cognitive et clinique discipline apparue dans les années 70.
 Psycholinguistique(discipline qui s’occupe de la psychologie du langage),
 Neurolinguistique (traitement du langage)
Certains domaines de recherche se sont développés récemment grâce à la multidsciplinarité des
approches:
 Psychologie des émotions (neurosciences, psychologie clinique, sociale et cognitive)
Qu'est-ce que la neuropsychologie cognitive ?
 Discipline hybride à l'intersection entre psychologie cognitive et neurosciences
 vise à comprendre la cognition "normale" (comme la psychologie cognitive) mais plus
spécifiquement:
o (étude de patients cérébrolésés [p. ex. qui ont des difficultés à reconnaître des
objets à cause d’une tumeur, d’une maladie dégénérative ou d’un accident],
o à travers le recours à des techniques d'enregistrement de l'activité du cerveau en
fonctionnement (sujets normaux et patients) neuroimagerie fonctionnelle
Exemple de pathologies qui intéressent les neuropsychologues:
 Troubles de la reconnaissance des objets (agnosie), des visages (prosopagnosie), de la
musique (amusie)
 Troubles du langage oral (aphasie) ou écrit (dyslexies-dysorthographies acquises)
 Troubles de l'attention (par exemple négligence)
 Troubles de la mémoire (amnésie)
 Maladies dégénératives (démences)
 Pathologies neurodéveloppementales (TDAH, autisme, syndromes génétiques, dyslexiesdysorthographies du développement)
Fonctions principales du neuropsychologue clinicien:
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1. Fonction diagnostique
 dresser le tableau des déficits du patient dans le but
o d'orienter le travail rééducatif
o d'évaluer les progrès du patient en cours de rééducation
 consolider et parfois nuancer le résultat des examens neurologiques
2. Fonction d'intervention thérapeutique (rééducation, revalidation)
o Entreprise difficile et limitée car la lésion des tissus cérébraux est irréversible
o Rôle critique de l'importance du site lésionnel et de l'âge du patient
o La rééducation vise souvent à réduire le poids du handicap
L'approche cognitive en neuropsychologie: un intérêt double
1. Au niveau de la pratique clinique
 Permettre un diagnostic très précis des déficits en identifiant les composantes d'une
habilité mentale qui sont perturbées et celles qui restent intactes
 Proposer un schéma d'intervention thérapeutique basé sur l'utilisation de stratégies
compensatoires: on exploite les composantes encore intactes du système cognitif
2. Au niveau de la recherche
 Améliorer notre connaissance du fonctionnement cognitif normal:
o importance de la spécificité des troubles
o échanges mutuels entre psychologie cognitive et neuropsychologie cognitive
pour l'élaboration de "modèles cohérents en extension" (Seron 2001)
 Ces inférences sur le fonctionnement cognitif normal recquièrent l'adhésion à deux
postulats théoriques
o Le postulat de modularité des fonctions mentales
o Le postulat de transparence
Le postulat de modularité
 Les fonctions cognitives sont composées de différents systèmes de traitement de
l'information spécifiques (par type particulier d'info) et autonomes
Le postulat de transparence
 Découle du postulat de modularité
 Repose sur deux notions complémentaires:
o postulat de la soustractivité: comportement "anormal" = normal - déficient
o possibilité de réorganisations (plasticité cérébrale et stratégies compensatoires)
 Permet ainsi de "légitimiser" les inférences que l'on fait sur le comportement normal à
partir de l'étude de la pathologie
1.2. Les niveaux de théorisation - Trois niveaux
1.2.a. Les cadres conceptuels


Ensembles d'idées générales qui guident la recherche.
Ni vrai, ni faux (trop généraux pour être testés directement, ne permettent pas de dériver
vers des hypothèses précises).
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
Très généraux donc peu nombreux
Exemples de cadre conceptuel offrant un modèle général de l'"architecture cognitive"
1) la théorie du traitement de l'information (information processing framework).
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
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


Analogie homme machine
Les gens sont des êtres autonomes, dotés d'intentionalité, qui interagissent avec le monde
extérieur.
Les processus de la cognition peuvent être considérés comme un système général de
traitement « symbolique ».
Les « symboles » (représentations abstraites de la réalité) sont des structures stockées
dans la mémoire qui renvoient à des structures du monde extérieur.
Objectif de la recherche: spécifier les processus de traitement symbolique ainsi que les
représentations qui sous-tendent la performance dans toutes les tâches cognitives.
Les processus cognitifs prennent du temps => prédictions sur les tps de réponse,
importante variable de mesure de ces méthodes puisqu'aucune technique d’imagerie ne
permet de « voir » ce qui se passe dans le cerveau.
L'esprit est un système à capacité limitée de traitement de l'information
Ce système de traitement symbolique de l'information dépend d'un substrat neurologique,
lequel ne le « contraint » pas entièrement.
2) Multi-store model of memory (modèle de mémoire à réserves multiples) ATKINSON &
SHIFFRIN (1969) - Succession de traitements.




1er tps: Registres sensoriels : durée très brève (flash 50 millisecondes), spécifiques de la
modalité sensorielle (vision, audition).
C’est un type de mémoire qui fait
« photocopie » et maintient l’information pour
la traiter ensuite. C’est une mémoire très riche,
on est en représentation symbolique.
2e tps: MCT (mémoire à court terme) : l’esprit
sélectionne l’information, garde ce qui est
pertinent en MCT et rejette le reste.
Durée brève (dépend de ce qu'on veut en faire)
et capacité limitée.
C'est un niveau subvocal qui n’implique pas
les processus de production de la parole. A ce stade, si on nous dérange, on perd
l’information.
3e tps: MLT (mémoire à long terme) récapitulation. Durée longue, capacité quasi
illimitée.
Les processus attentionnels et de récapitulation contrôlent le flux de l'information entre
les registres.
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1.2.b. Les théories
Les théories sont plus précises que les cadres conceptuels.


Ensembles de postulats expliquant un ou plusieurs phénomènes
Doivent pouvoir rendre compte des données disponibles.


Doivent permettre de dériver des prédictions nouvelles.
Jamais définitives (possibilité de nouveaux faits contradictoires) Une grande qualité, pour une
théorie, est d’avoir des faiblesses, afin qu’on puisse lui apporter des précisions.
Exemple:
Théorie de la modularité de l'esprit (modularity of mind) (Fodor, 1983)

Les fonctions cognitives sont composées de différents systèmes de traitement de
l'information spécifiques et autonomes, appelés modules.
o Spécifiques : chaque module ne traite qu'un type particulier d'information
o Autonomes : chaque module fonctionne de manière relativement indépendante des
autres modules (“informal encapsulation” : « encapsulation informelle »)

Sur le plan neurophysiologique, les modules correspondraient à des structures neuronales
fixes et précâblées dans le SNC (système nerveux central)
 anatomiquement distincts, ils peuvent être altérés isolément à la suite de lésions
cérébrales (=> « dissociations »).
Précâblées : nous héritons de ces structures neuronales. Notre cerveau nous donne des
dispositions langagières propres à notre espèce.
Si ces circuits ne sont pas activés lors de la période critique, il n’y a pas de
développement langagier (ex. les enfants-loups). Les capacités innées doivent
interagir avec l’environnement.

Les systèmes modulaires concernent les processus de traitement de l'information à l'entrée
(input modules) et de l'action à la sortie (output modules)
 les traitements centraux (raisonnements, prises de décisions, attention, mémoire, etc.)
seraient non modulaires. Inputs → traitement → Outputs. On y reviendra
 L'activité des modules serait automatique (donc très rapide) et « obligatoire ».
(impossibilité de les interrompre)
 Les traitements des modules échapperaient à la conscience.
Question: valide ou non ??????? S'appuye sur le cadre 'théorie du traitement de l'info" ? Et
quel(s) est(sont) le(s) modèle(s) théorique(s) qui s'en inspire(nt) ?
1.2.c. Les modèles théoriques



Applications particulières d'une théorie à un(e) ou plusieurs phénomènes ou tâches
cognitives. Ciblés sur la description d’un modèle précis (ex. le traitement des mots)
Plus précis que la théorie (inventaire plus détaillé des processus)
Empiriques (qui s’appuient sur des données, des mesures de comportement) et/ou
computationnels (implémentés sur ordinateur)
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Exemple :
1) Working Memory Model (modèle de la mémoire de travail) (Alan BADDELEY, 1990)

Deux systèmes « esclaves » :
o boucle phonologique: stockage temporaire de l'information auditivo-verbale par un
processus de récapitulation mentale
o calepin visuo-spatial: système analogue pour la cognition visuo-spatiale.

Administrateur central: intègre les informations de ces deux systèmes avec celles disponibles
en MLT (mémoire à long terme), contrôle l'allocation des ressources et la planification des
comportements ou réponses.
2) Le modèle SAS (supervisory attentional system, système attentionnel de supervision)
(NORMAN & SHALLICE,1980)



Contention Scheduling :
programmateur automatique
Effector : c'est un inhibiteur ou
un activateur
SAS: supervisory attentional
system: responsable

Distinction entre processus
contrôlés et automatiques:

Processus automatiques, situations routinières -> schémas (d’action ou de pensée) stockés en
mémoire et permettent de contrôler une action spécifique. Exemple : conduire sa voiture
Si 2 schémas en conflit (ex. : feu rouge) -> programmateur automatique (contention
scheduling) qui sélectionne de manière automatique le schéma le plus approprié (s'arrêter)
Pas (ou peu) de contrôle conscient, délibéré.
Le système attentionnel de supervision (ou SAS) assure le contrôle de l’ensemble des
processus et permet de répondre à des situations nouvelles ou non routinières (traitement
contrôlé).


1.2.d. Critères de qualité pour évaluer les théories et modèles
Ce sont des épistémologues (philosophes des sciences) qui ont énoncé ces critères.
 Parcimonie (moins de postulats pour plus de pouvoir explicatif)
 Précision (description des processus, de manière à pouvoir les implémenter sur ordinateur)
 Testabilité (non testable = « infalsifiable » => non vérifiable ; cf. K. POPPER)
Karl Raimund POPPER (1902-1995, Autrichien) philosophes des sciences, critique la théorie
vérificationniste de la signification et invente la réfutabilité comme critère de démarcation
entre science et pseudo-science
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1.3. Les démarches scientifiques


Dépendent de l'importance relative attribuée aux faits et à la théorie.
o Données : observations collectées de façon systématique (non hasardeuse) et vérifiées
scientifiquement => notions de variabilité, de validité, de reproductibilité des données
o Faits : résultats qui se dégagent de l'analyse et de l'interprétation des données
On étudie des faits par rapport à la théorie.
Trois types de démarches :
a) inductive
b) hypothético-déductive
c) fonctionnelle
a) La démarche inductive


Des faits (d’après la récolte de data analysés) à la théorie : à partir d'une
accumulation de faits, le chercheur formule un principe général qui rend compte de
tous les faits.
Avantage : les faits sont un point de départ solide.
Critique : les faits en eux-mêmes n'ont aucun pouvoir explicatif, un nouveau fait peut
toujours remettre en question le principe général (exemple des cygnes blancs))
b) La démarche hypothético-déductive


De la théorie aux faits...
o Principe général → hypothèse → prédiction pour une situation
particulière → expérience → récolte des données
... Pour revenir à la théorie:
o Si l'hypothèse est infirmée, il faut revoir :
o soit l'adéquation du test à l'hypothèse,
o soit la déduction de l'hypothèse à partir du principe général,
o soit le principe général lui-même.
Critique : la démarche pourrait conduire à ne vérifier que les prédictions qui découlent de la
théorie et à ignorer les faits non prédits qui pourraient pourtant remettre la théorie en
question.
c) La démarche fonctionnelle
Démarche qui consiste à combiner de manière équilibrée les démarches
inductives et déductives.
1.4. Méthodes en psychologie
Différentes méthodes sont utilisées en psychologie pour recueillir des données scientifiques.
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1.4.1. L'observation naturaliste
Appliquée lorsqu’on ne connaît rien des individus observés.



Observation et enregistrement systématiques du comportement d'un organisme ou
d'un groupe d'organismes dans une situation naturelle
L’observation doit être discrète, non intrusive
Recours à des techniques objectives : grilles d'observation

Nombreux domaines d'application : exemples :
 psychologie du développement : étapes d'acquisition des comportements, ex: bébés
 éthologie, étude du comportement animal,
 neuropsychologie: étude des conduites spontanées du patient.

Avantages
o certains phénomènes ne peuvent être abordés que par cette méthode (comportements
naturels, situations où l'éthique interdit la manipulation des variables, ex violence)
o grande richesse des informations,
o très utile au début de toute recherche (délimitation du champ d'étude, définition des
questions et problèmes, pour prendre connaissance des phénomènes).

Inconvénients :
o méthode difficile : exhaustivité impossible, risque de subjectivité, par exemple dans la
construction des grilles, etc.,
o méthode essentiellement descriptive,
o généralement plusieurs variables confondues car les variables sont non contrôlables.
=> inadéquate pour expliquer les phénomènes, leur co-occurrence.
1.4.2. L'observation provoquée (ou structurée)
Elle est intrusive et utilisée dans des situations contrôlées par l’observateur.




Observation et enregistrement systématiques du comportement d'un organisme ou d'un
groupe d'organismes dans une situation suscitée par l'observateur
Vise à examiner l'effet sur le comportement spontané de situations, de variables introduites
par l'observateur (schéma expérimental)
Nombreux domaines d'application (les mêmes que dans 1.4.1)
Exemples en psychologie : questionnaires, récits, techniques d’entretien dirigé.

Avantages
o Certains phénomènes ne peuvent être abordés que par cette méthode (comportements
complexes, difficiles ou impossibles à observer en situation naturelle)
o Réplication aisée des observations.

Inconvénients
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o Méthode hybride (observation, introspection, contrôle quasi expérimental des
variables),
o Subjectivité (ex. dans la manière de construire les questionnaires),
o Généralement, plusieurs variables confondues en raison du caractère peu contraignant
des situations.
=> peu puissante pour expliquer les phénomènes.
1.4.3. L'observation corrélationnelle






Analyse systématique du caractère co-occurrent (sur les corrélations entre) de certains
phénomènes dans des situations particulières
Exemples: accidents de la route et ivresse au volant, (les sociologues collectent les données),
déclin de la mémoire et vieillissement, réussite scolaire et niveau socio-économique
Analyses corrélationnelles visent à mesurer le degré d'association de deux ou plusieurs
variables.
Nombreux domaines d'application.
Avantages:
o Certains phénomènes ne peuvent être abordés que par cette méthode (lorsque la
manipulation directe des variables est impossible).
o Contrôle possible de variables parasites (sélection des sujets, comparaison des
mesures, etc.)
o Reproductibilité des observations.
Inconvénients :
o L'association observée peut résulter de variables indirectes qui seraient également
associées aux variables étudiées.
o La méthode peut suggérer des liens de causalité mais en aucune manière les établir.
=> inadéquate pour expliquer les relations de cause à effet.
1.4.4. La méthode expérimentale


Analyse systématique des causes de certains comportements dans des situations particulières
Très nombreux domaines d'application:
o Les phénomènes doivent pouvoir être observés et mesurés (mesure = prise de donnée)
o Les différentes variables sont soit manipulées soit contrôlées

manipulation des variables expérimentales: on fait varier un (ou plusieurs) facteur(s)
[=variable(s) indépendante(s)] et on examine les effets de cette/ces variation(s) sur un (ou
plusieurs) aspect(s) du comportement [=variable(s) dépendante(s)].
contrôle des variables confondues ou parasites: on maintient constantes les variables qui ne
sont pas manipulées mais qui sont susceptibles d’influencer la/les variable(s) dépendante(s).
Selection des sujets selon certains critères.

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1. Exemple:
1. Formulation des hypothèses théoriques:
o La consommation d'alcool affecte la conduite automobile
o Cet effet pourrait dépendre de l'âge et du sexe de l'individu
2. Conception d'une situation expérimentale:
o Tâche: évitement d'obstacles inattendus dans une situation de conduite automobile
simulée  permet de prendre des mesures
o Hypothèse de travail et prédiction: + la consommation d'alcool sera élevée, + la conduite
automobile sera perturbée càd ralentissement des réactions du sujet lors d'une stimulation
inattendue (générée à partir de l’hypothèse théorique)
o Hypothèses subsidiaires relatives au rôle du sexe et de l'âge des participants et prédictions
(par exemple, ralentissement plus marqué chez les vieux)
On mesure le temps de réaction dès qu’apparaît un événement imprévu (temps de latence).
3. Mise au point de la situation expérimentale:
 Variable dépendante (V.D.) : mesure des temps de réaction (TR)
 Variables indépendantes (V.I.) :
o quantité d'alcool consommée (faible, moyenne, élevée), juste avant l’expérience
o sexe et âge des sujets (on crée différente tranche d’âge)
 Variables contrôlées:
o délai d'absorption de l'alcool avant la tâche expérimentale est constant pour tous
o poids des participants appariés entre les sous-groupes de participants
 Constitution des groupes de sujets: 8 sujets x 3 (quantité alcool) x 2 (sexe) x 3 (âge) = 144
sujets
o 72 hommes et 72 femmes
o 24 sujets par sous-groupe d'âge (20, 40 et 60 ans)
o 8 sujets par sous-groupe V.I .
o groupes appariés au niveau du poids des participants
4. Récolte des données
5. Analyse des données, traitement et interprétation des résultats : Quel
fait scientifique peut-on tirer de ces données ?
 Analyse de l'effet de la V.I. principale sur la V.D.
 Notion d'effet: la V.D. est influencée de manière différente par les
différents niveaux de la variable V.I.
=> effet très net de la V.I. principale : les TR varient
significativement en fonction de la quantité d'alcool absorbée (faible,
moyenne ou élevée)

Analyse des effets des V.I. secondaires (sexe et âge) et de leur interaction éventuelle avec la
V.I. principale sur la variable dépendante (V.D.) (données
fictives)
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

Schéma 1 : effet du sexe léger et non significatif => pas d’interaction Sexe et Alcool.
Schéma 2 : effet de l’Age (significatif) et donc interaction Age et Alcool. L’effet
différentiel est important quand la quantité d’alcool est élevée.
2. Notion d'interaction



entre deux (ou plusieurs) variables
l'effet d'une variable varie en fonction des niveaux de l'autre variable
Ex: l’interaction Age x Alcool, si elle est statistiquement significative, signifie que:
 l'effet dû à la quantité de l'alcool absorbée varie significativement en fonction de l'âge
 il est d'autant plus important que les sujets sont âgés
Effets plancher (a) ou plafond (c): on se trouve proche de 0% de réussite ou 100%, la tâche est
trop facile ou trop difficile,
Interactions croisées (d,e): effet contrasté mais pas forcément significatif,
Effets « trade-off » = échange entre vitesse (TR) et précision (% RC) => on ne peut pas conclure
3. Notion de « Conditions expérimentales »


Les V.I. renvoient
o tantôt aux caractéristiques des sujets ou à d'autres caractéristiques (quantité d'alcool
absorbée au moment du début de l’expérience) non modifiables en cours de test
o tantôt à des aspects contextuels et modifiables de la situation = conditions
expérimentales. Par exemple faire changer la fréquence d’apparition des simuli
Remarque: pour le premier cas on parlera de niveaux de la variable (sexe a deux
niveaux: Hô et Fê), dans le second cas de conditions, mais dans la pratique on assimile
souvent les deux situations à celles de "conditions expérimentales"
Exemples:
o fréquence d'occurrence des stimuli inattendus. Si les stimuli sont rares, on mesure
l’état de vigilance. S'ils sont fréquents, on mesure l'attention soutenue.
o proportion de stimuli inattendus par rapport à celle de stimuli attendus ou prévisibles
4. Conditions expérimentales, « effets d’ordre » et « effets de séquence »


Problèmes liés à l’ordre de passation des conditions (C1, C2,C3,…) : transfert, facilitation,
interférence, fatigue, …
Différentes méthodes sont utilisées pour contrecarrer les effets d’ordre:
o démultiplication des groupes en fonction des conditions
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o "contrebalancement": tous les sujets passent les 2 conditions mais dans des " blocs"
d’essais différents dont l'ordre est "contrebalancé" entre les sujets
 Sous-groupe 1 (50% des sujets): C1-C2
 Sous-groupe 2 (50% des sujets): C2-C1.
o Pour des situations plus complexes des plans expérimentaux plus sophistiqués
existent, comme les carrés latins:
 Sous-groupe 1 (1/3 des sujets): C1-C2-C3
 Sous-groupe 2 (1/3 des sujets): C2-C3-C1
 Sous-groupe 3 (1/3 des sujets): C3-C1-C2
Les effets d’ordre sont contrôlés, mais les effets de séquence sont encore présents
-> on peut doubler le CL en inversant la séquence (C3-C2-C1), mais solution peu
économique (6 sous-groupes pour 3 conditions)
 Sous-groupe 1 (1/4 des sujets): C1-C2-C3-C4
 Sous-groupe 2 (1/4 des sujets): C2-C4-C1-C3
 Sous-groupe 3 (1/4 des sujets): C3-C1-C4-C2
 Sous-groupe 4 (1/4 des sujets): C4-C3-C2-C1
Les effets d’ordre et de séquence sont ici contrôlés, solution plus économique (4
sous-groupes pour 4 conditions)
5. Types de mesures (des variables dépendantes)
a. Mesures comportementales
 Correction des réponses (ex :%RC : pourcentage de réponse correcte).
 Nature des erreurs (analyse qualitative) + quand se produit l’erreur ?
 Latences de réponse ou temps de réaction (TR), durées d’exécution d’une tâche,
fréquences des réponses
Comment estimer la durée de processus de traitement en analysant les TR ?
A. Méthode soustractive (Donders, 1868)
TR = Détection + Processus (Pa, Pb, …) + Réponse
 C1= D+R , C2= D+Pa+R, C3= D+Pa+Pb+R
 Durée Pa = C2-C1, Durée Pb = C3-C2
Limites : postulats de séquentialité et d’indépendance des processus Pa et Pb, or les
processus peuvent ne pas être séquentiels (parallèle ou chevauchement) et nonindépendants, effets d’apprentissage entre tâches/conditions, ... Ce postulat est rarement
rencontré dans la réalité.
B. Méthode additive (Sternberg, 1969)
 C1= D+R, C2= D+Pa+R, C3= D+Pb+R, C4= D+Pa+Pb+R
 Si C4 = C1+ (C2-C1) +(C3-C1) => additivité
 Si C4 < ou > C1+ (C2-C1) +(C3-C1) => interaction et donc A et B ne sont ni
indépendants ni séquentiels
 Limites : postulat de séquentialité et connaissance précise des processus
 Condition supplémentaire : mesure du processus B indépendament du processus A.
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Exemple
Tâche: recherche rapide (rapid scanning) en MCT.
On montre sur un écran1 à 7 lettres. Ensuite, on montre une lettre et on doit dire si cette
lettre appartient ou pas à l’ensemble de lettre de départ.
Prédictions: recherche
séquentielle (sérielle) ou en
parallèle ?
Résultats:



Intercept : temps commun
à toutes les réponses.
Effet du « memory set
size » La taille du
memory set a donc un impact sur le temps de réponse.
Recherche sérielle /séquentielle (pente: +38ms/item) et exhaustive (NO>YES)
Limites : des deux types de méthode.
 Postulat de séquentialité et connaissance précise des processus
 Si non séquentialité => interactions qui peuvent être parfois difficiles à interpréter
 Additivité ne signifie pas nécessairement séquentialité des processus (il pourrait y
avoir recouvrement partiel) contrairement à ce que dit Sternberg
b. Mesures dérivées de la modélisation computationnelle
= mesures comportementales observables axées sur les sous-composantes internes du programme
3. Mesures (neuro-) physiologiques:
Exemples:
 Rythme cardiaque ou respiratoire
 Mouvements oculaires (ex : direction des saccades, durée de fixations)
 Imagerie cérébrale fonctionnelle (EEG, PET scan, IRM, MEG, TMS, …)
Potentiels Evoqués (ERP) Dérivé de l’électro-encephalogramme (EEG), bonnet avec des
électrodes.



Enregistrement des changements momentanés de l'activité électrique
cérébrale en réponse à un stimulus particulier.
Avantages: excellente résolution temporelle, peu coûteux, non invasif
Inconvénients: mauvaise résolution spatiale (le crâne déforme les champs
électriques), problèmes techniques (p.ex.choix des électrodes)
PET Scan (tomographie par émission de positons ou TEP)

Enregistrement de l’activité métabolique du cerveau en fonctionnement.
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

o L'activité électrique du cerveau nécessite un apport d'énergie (p.ex. glucose),
d'oxygène et d'acides aminés,…
o Injection par voie intra-veineuse ou inhalation de molécules indispensables au
métabolisme cellulaire mais marquées par des isotopes radioactifs (Carbone
11, Fluor 18, Oxygène 15, Azote 13,...)
o Les isotopes émettent des positons qui se propagent sur quelques millimètres
avant de rencontrer des faisceaux d'électrons accélérés au moyen d'un
cyclotron. La collision entre un positon et un électron libère deux photons gamma.
o Cette énergie lumineuse est détectée par une caméra et un ordinateur effectue des
calculs pour localiser son point d'émission. Le tout est traduit en image.
o Les régions les plus riches en isotopes apparaissent colorées en rouge sur les coupes
successives du cerveau (images tomographiques). Ce sont les régions les plus actives
électriquement.
Avantages: assez bonne résolution spatiale (2mm), images dynamiques
Inconvénients: faible résolution temporelle (sec), méthode invasive et coûteuse
IRMf (Résonance Magnétique nucléaire anatomique ou fonctionnelle)




fonctionnelle : on est en train de faire des choses lorsqu’on prend les mesures.
Traitement des champs magnétiques issus de l'activité électrique cérébrale (+ une zone
cérébrale est active, + il y a des changemts de champs magnétiques que l'on peut enregistrer)
Avantages: très haute résolution spatiale, excellente résolution temporelle (msec),
méthode non invasive
Inconvénients: examen long et bruyant, coût élevé
MEG (Magnetoencéphalographie) utilisé avec l’IRM, technique la plus avancée pour le moment



Traitement des champs magnétiques issus de l'activité électrique des neurones
Avantages: combinée avec l’IRM, très haute résolution spatiale, excellente résolution
temporelle (< 1 msec), méthode non invasive
Inconvénients: examen long et bruyant, coût élevé
TMS (Stimulation magnétique transcranienne) - Evolution des électrochocs.



Permet d’appliquer à la surface du cerveau des stimulations magnétiques qui vont
modifier l’activité électrique des neurones
Avantages: permet de simuler l’effet de lésions, applications cliniques
(dépression, maladie de Parkinson, troubles psychiatriques, ...)
Inconvénients: relativement indolore mais pas sans risques (patients épileptiques) On crée une
lésion transitoire au niveau du cerveau.
6. Notion de paradigme expérimental


Situation expérimentale partiellement standardisée dans le but d’étudier un ou plusieurs
phénomènes particuliers. Modèle général adapté pour une situation précise.
Exemples :
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o Paradigme de la décision lexicale (reconnaissance des mots) On présente des
séquences de lettre et on doit dire si ce sont des mots ou pas.
o Paradigme d’amorçage (sémantique, par répétition, …) On amorce un stimulus B avec
un stimulus A. Par répétition : A et B sont identiques. Par exemple le nom d'un objet
précède l'image qui le représente
7. Notion de plan de recherche




Etudes transversales ou longitudinales.
Etudes d'entraînement (comparaison pré-test/post-test)
o Problème de la causalité, effet d’une variable sur une autre.
Exemple : on se demande si la difficulté des enfants à comprendre
des textes est liée au fait que les enfants lisent de moins en moins.
On va donc entraîner un groupe d’enfant à faire de la
reconnaissance de mots isolés, un autre groupe fera une activité
sans rapport et on regardera le progrès des deux groupes. On fait
donc des mesures avant et après l’entraînement.
Comparaison de groupes,
Etudes de cas (individuel ou multiples).
o Etude de cas : étude d’un patient avec des intérêts particulier. Important en
neuropsychologie (patients cérébrolésés) pour comprendre l'architecture cognitive
o Contexte: postulats de modularité et de transparence
o Principe: étude des associations ou dissociations de symptômes
 Association -> observation de processus potentiellement liés
 Dissociation simple -> observation de processus potentiellement dissociables:
 Double dissociation : Patient X peut faire A mais pas B, patient Y peut faire B
mais pas A: argument puissant en faveur de processus (A et B) distincts. Mais
pas irréfutable !
 Ex.: syndrome de Korsakoff a une MCT dans la norme mais MLT gravement
perturbée, Patient KF: MCT déficiente mais MLT préservé
8. Traitement des données : recours aux méthodes statistiques


Permettent de décrire les résultats (statistiques descriptives) : moyennes, variances,
caractéristiques de la distribution, représentations graphiques,…
Permettent d’estimer le degré de confiance (seuil: si les tendances ne peuvent pas être
expliquée par le hasard, doit être au minimum égal à 95%)
o Principe : établir le rapport entre les variations systématiques dues aux variables
indépendantes et les variations aléatoires
9. Avantages et inconvénients de la méthode expérimentale
Avantages:
 Mesures utilisées - > récolte de données « objectives »
 Reproductibilité des observations. Le mode opératoire est publié avec les résultats, on peut
donc reproduire l’expérience pour augmenter le nombre de cas puis comparer les résultats.
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
Convergence des observations à partir de plans de recherches, de paradigmes expérimentaux
et de situations expérimentales différentes
 Contrôle des variables confondues ou parasites
 méthode la plus puissante pour expliquer les phénomènes (relations de causalité)
Inconvénients:
 Procédures parfois lourdes, complexes surtout s’il y a beaucoup de variables
 Limitations éthiques à l’étude certains phénomènes
1.5. Les niveaux d’explication en psychologie
Les différents niveaux de structure sont organisés hiérarchiquement (bas vs haut niveau)
Le niveau inférieur correspond au niveau hardware : la biologie, la neurologie. Le niveau qui
relève de l’esprit est le niveau supérieur.
A quel niveau expliquer les phénomènes que l’on décrit ? Il y a trois conceptions distinctes:
réductionnisme, autonomisme et émergentisme
1.5.1. Le réductionnisme
Explique le fonctionnement cognitif par les mécanismes des niveaux de structure inférieurs
Exemples :
 Vouloir expliquer comment on écoute et produit de la parole en décrivant le cheminement de
l’activation entre les différentes zones cérébrales impliquées
 = expliquer la conduite automobile par la description du fonctionnemt du moteur de la voiture
Critique: confusion entre « description » et « explication »
1.5.2. L’autonomisme
Explique le fonctionnement cognitif en niant l’influence des processus neurobiologiques qui
agissent aux niveaux de structure inférieurs.
= Expliquer la conduite automobile en niant les contraintes imposées par le moteur
Critique: confusion entre « cause » et « contrainte »
1.5.3. L’émergentisme
Chaque niveau de structure n’est ni totalement dépendant (réductionnisme), ni totalement
indépendant (autonomisme) des autres -> interactionnisme
A chaque niveau de structure, des contraintes spécifiques apparaissent qui peuvent influencer les
niveaux inférieurs ou supérieurs -> « émergence » de nouveaux principes explicatifs
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