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Introduction à la Psychologie Cognitive

• Définition de la cognition humaine : Elle fait référence à l'habileté de l'individu à apprendre, à penser et à communiquer.
• Objectif de la psychologie cognitive : Viser la compréhension du fonctionnement et des limites de la cognition humaine.
• Questions fondamentales abordées par la discipline :     * Pourquoi est-ce difficile de réaliser plusieurs tâches simultanément ?     * Comment l'utilisation du cellulaire affecte-t-elle la conduite automobile ?     * Pourquoi la mémoire est-elle une « faculté qui oublie » ?     * Existe-t-il des méthodes pour améliorer la mémoire ?     * Pourquoi une odeur peut-elle déclencher systématiquement un souvenir spécifique ?     * Pourquoi un étudiant peut-il échouer (obtenir un « D ») à un examen alors qu'il est convaincu de maîtriser la matière ?     * Qu'est-ce qui explique le phénomène du mot « sur le bout de la langue » ?
• Nature des processus : Ces situations font référence à l'utilisation consciente ou inconsciente des processus de pensée et de traitement de l'information.
• Méthode scientifique : La recherche utilise la méthode scientifique pour comprendre comment l'être humain traite et utilise l'information environnementale.

La Cognition selon Ulric Neisser (1967)

• Définition exhaustive : La cognition désigne tous les processus mentaux par lesquels les stimulations environnementales sont transformées, réduites, élaborées, emmagasinées, rappelées et utilisées.
• Les six utilités/fonctions du traitement de l'information :     * Transformées : L'information brute est modifiée. Par exemple, lors de la prise de notes, un étudiant transforme les propos du professeur pour les noter à sa manière.     * Réduites : L'information peut être réduite par l'oubli ou par un choix volontaire (résumé, sélection de mots-clés).     * Élaborées : On enrichit l'information en y ajoutant des exemples ou en faisant des liens avec des connaissances antérieures.     * Emmagasinées : Maintenir l'information en mémoire pendant un certain temps (ex: retenir une phrase du professeur juste avant de l'écrire).     * Rappelées : Processus de récupération, synonyme de rappel de l'information précédemment emmagasinée.     * Utilisées : L'information est employée pour une action concrète, comme l'étude en vue d'un examen.

Composantes de l'Étude de la Cognition

• Les Processus : Unités élémentaires du fonctionnement mental qui constituent la base du traitement de l'information (ex: perception, mémoire, attention).
• Les Fonctions : Activités cognitives supérieures reposant sur l'interaction entre les processus (ex: langage, résolution de problèmes, prise de décision).     * Exemple de résolution de problème : Nécessite l'attention (focalisée sur certains aspects) et la mémoire (récupération de la signification des objets).
• Les Représentations mentales : Codes internes contenant les caractéristiques des objets représentés (ex: une image mentale).

L'Approche du Traitement de l'Information

• Cadre théorique : C'est la façon de voir la cognition acceptée par la majorité des chercheurs.
• Principes clés :     * Le système cognitif se décompose en étapes (processus).     * Le fonctionnement global repose sur l'interaction entre ces étapes.     * L'étude se fait via des tâches sur mesure permettant d'isoler des étapes spécifiques.     * L'analyse repose sur la performance lors de ces tâches.
• Exemple : Reconnaissance d'un visage :     1. Perception : Les sens captent les caractéristiques du visage (stimulus).     2. Représentation : Formation d'une représentation mentale (« photographie » mentale avec les caractéristiques perçues).     3. Comparaison : La nouvelle représentation est comparée aux représentations déjà stockées en mémoire.     4. Réponse : S'il y a correspondance, il y a reconnaissance.

Utilité et Applications de la Psychologie Cognitive

• Avancement des connaissances : Curiosité scientifique pour comprendre le fonctionnement et les limites (ex: capacité maximale de la mémoire en nombre d'items maintenus simultanément).
• Neuropsychologie clinique : Renseigne sur le profil cognitif des pathologies.     * Exemple : Les troubles de la mémoire et de l'attention sélective chez les patients schizophrènes déterminent leur symptomatologie clinique.
• Neurosciences : Établir des liens entre le cerveau (structure/activité) et la cognition.     * Exemple : Le maintien en mémoire est lié à l'activité du lobe préfrontal.
• Ergonomie : Maximiser la performance humaine en milieu de travail à risque élevé (ex: contrôle du trafic aérien).     * Comprendre la cognition aide à prévenir les erreurs humaines.     * Guider la conception de systèmes technologiques (ex: tableaux de bord d'avions).

Distinctions avec les Domaines Connexes

• Neurosciences vs Psychologie Cognitive :     * Les neurosciences se concentrent sur l'activité et la structure cérébrale.     * La psychologie cognitive se concentre sur le fonctionnement mental sans chercher systématiquement une localisation cérébrale.     * Les deux sont complémentaires car l'activité neuronale est la base de l'activité mentale.
• Neuropsychologie clinique vs Psychologie Cognitive :     * La clinique traite de l'évaluation des déficits et des troubles à l'aide de tests standardisés.     * La cognitive traite de la recherche fondamentale sur le fonctionnement normal via des tâches expérimentales.     * Lien historique : Plusieurs tests cliniques (comme la tâche de J. Ridley Stroop de 1935 sur l'attention sélective) étaient initialement des tâches expérimentales.

Défis et Méthodes de Recherche

• Science jeune : Moins de 100 ans d'indépendance vis-à-vis de la philosophie. Le progrès suit une structure en hélice (remise en question puis montée).
• Inobservabilité : La cognition est abstraite ; le fonctionnement est inféré à partir de la performance.
• Propriétés de la méthode expérimentale :     * Objectivité : Mesures comme le pourcentage de réussite ou le temps de réponse (contrairement à l'introspection).     * Rigueur : Contrôle des variables nuisibles (ex: éliminer le bruit ambiant).     * Testabilité : Possibilité de générer des prédictions vérifiables.     * Reproductibilité : Les résultats doivent se répéter dans différents contextes.     * Lien de causalité : Manipulation de variables indépendantes ($VI$) pour observer l'effet sur les variables dépendantes ($VD$).
• Opérationnalisation : Transformer des construits abstraits en comportements mesurables (ex: vitesse de lecture = nombre de mots par minute).

Étude de Cas : Conway, Cohen et Stanhope (1991)

• Objectif : Étudier l'oubli à très long terme.
• Hypothèse : L'oubli augmente avec le temps.
• Variables :     * $VI_1$ : Intervalle de temps (11 niveaux, de $3$ à $125$ mois). Variable inter-participants.     * $VI_2$ : Type de matériel (Concepts vs Noms). Variable intra-participants.     * $VD$ : Pourcentage de bonnes réponses.
• Résultats :     * Baisse du rappel avec le temps.     * La pente est plus forte pour les noms que pour les concepts (les noms s'oublient plus vite).     * Stabilisation à partir de $89$ mois (environ $7$ ans) : le niveau de rétention stagne à 25\, \text{%} et il n'y a plus d'oubli significatif par la suite.

Mesure du Temps de Réaction ($TR$)

• Définition : Temps écoulé entre un stimulus et une réponse.
• Les trois types de tâches :     1. Simple (A) : Appuyer dès qu'un stimulus paraît. Processus : Perception.     2. Go-Nogo (C) : Appuyer seulement pour un stimulus spécifique (ex: cercle vert). Processus : Perception + Catégorisation.     3. Au Choix (B) : Appuyer sur une touche différente selon le stimulus (ex: 'A' pour bleu, 'L' pour jaune). Processus : Perception + Catégorisation + Sélection de réponse.
• Méthode soustractive de Donders :     * $\text{Perception} = A$     * $\text{Catégorisation} = C - A$     * $\text{Sélection de la réponse} = B - C$

Historique : Des Philosophes Grecs au XIXe Siècle

• Platon :     * Sensations $\neq$ stimulations : la réalité perçue n'est pas la réalité physique.     * Métaphore de la tablette de cire : l'apprentissage laisse une « trace mnésique ». Plus la trace est difficile à marquer, plus elle dure.
• Aristote :     * Distinction entre « se souvenir » (familiarité, choix de réponses) et « se rappeler » (remémoration consciente, développement).     * Croyait en l'imagerie mentale (visualisation du monde extérieur).
• La Psychophysique (milieu du XIXe) : Gustav Theodor Fechner et Ernst-Heinrich Weber.     * Relation quantitative entre stimulus physique et expérience mentale.     * Exemple : Différence de poids. On distingue $10\,g$ de $20\,g$, mais pas $500\,g$ de $510\,g$, bien que l'écart absolu de $10\,g$ soit identique.
• Le Structuralisme (fin XIXe) : Wilhelm Wundt (1er labo) et Edward Titchener.     * Étude de la structure de l'esprit via l'introspection.     * Limites : Résultats subjectifs et biaisés, varient d'une personne à l'autre.

Hermann Ebbinghaus et la Mémoire (1850-1909)

• Opposé à l'introspection, il croit aux processus inconscients et à la rigueur expérimentale.
• Méthode de l'épargne :     1. Apprentissage d'une liste de 13 syllabes sans signification (ex: RIP, SUM, FED).     2. Délai $t$.     3. Réapprentissage de la même liste.     4. \text{Épargne % } = \frac{\text{Temps initial} - \text{Temps réapprentissage}}{\text{Temps initial}} \times 100
• Exemple numérique :     * Apprentissage initial : $10\, \text{min}$.     * Délai : $20\, \text{min}$.     * Réapprentissage : $4\, \text{min}$.     * Épargne : $10 - 4 = 6\, \text{min}$ soit 60\, \text{%}.
• Résultats : L'épargne diminue rapidement au début (ex: 50\, \text{%} après une heure) puis se stabilise avec de longs délais.

William James et le Fonctionnalisme (1842-1910)

• Cherche l'utilité (pragmatique) de la cognition.
• Ouvrage : « Principes de psychologie » (1890).
• Contributions :     * Distinction Mémoire Primaire (court terme) et Mémoire Secondaire (long terme).     * Concepts d'attention sélective (focus sur un objet) et attention divisée (multiples objets).

Behaviorisme vs Réactions (Milieu du XXe)

• Behaviorisme (Watson, Skinner) : Esprit = concept inutile. L'esprit est une « boîte noire » inobservable. Seule l'association Stimulus-Réponse ($S-R$) compte.
• La Gestalt (Max Wertheimer) : Réaction au behaviorisme. Il existe un traitement actif entre $S$ et $R$. Le contexte influence la perception (ex: le même signe peut être lu 'B' ou '13' selon son entourage).
• Noam Chomsky (Linguiste) : Démontre que le modèle $S-R$ ne peut expliquer l'acquisition du langage. Le langage repose sur des règles mentales permettant d'inventer une infinité de phrases.

L'Émergence de la Psychologie Cognitive Moderne

• Le behaviorisme décrivait mais n'expliquait pas.
• Inspiration des technologies (années 40-50) :     1. Réseaux de communication : Notions de capacité limitée, canaux de transmission, filtres, traitements parallèles et sériels.     2. Informatique : Analogie de l'ordinateur (encodage, stockage, manipulation de symboles).
• Architecture cognitive inspirée de l'informatique :     * Registre sensoriel : Entrée des stimuli.     * Attention : Filtre l'information vers la Mémoire à court terme ($MCT$).     * $MCT$ : Traitement volontaire, maintien actif, manipulation.     * Mémoire à long terme ($MLT$) : Encodage/consolidation et récupération de connaissances.