Cours : Vocabulaire de base en psychologie cognitive



Lorsque Kant, en 1781, affirme que la psychologie ne peut pas être une science, il ne veut ni plus ni moins que stimuler les chercheurs de l'époque afin qu'ils trouvent les solutions aux trois grands problèmes qui rendent cette psychologie fragile au niveau de la rigueur.

- Le problème de l'introspection, car en effet n'existe aucun moyen de vérifier la véracité des dires des patients.
- L’expérimentation et la mesure : les activités mentales n'ont pas de durée précise, et ne peuvent ainsi être mesurées.
- La base scientifique : toute science nécessite des fondements mathématiques

Psychologie cognitive et béhaviorisme

Le Béhaviorisme naît en réponse à ces doutes et fait fi de l'introspection en se bornant à étudier les stimulus puis les réactions qui en découlent, sans se préoccuper du phénomène intermédiaire, ne réfléchissant alors qu'à ce qui est visible. La psychologie cognitive est créée en réaction au Béhaviorisme, insistante sur l'importance des étapes intermédiaires (voir Introduction historique à la psychologie cognitive).

Les différents tests utilisés par le Béhaviorisme sont significatifs. Par exemple, le chien de Pavlov obéit à la loi du conditionnement répondant : n'importe quel chien salive lorsqu'on lui montre, fait sentir sa nourriture. Si on la lui donne en ajoutant à l'environnement un échantillon sonore identique, et cela, plusieurs fois de suite, il se crée un lien psychique entre la nourriture et le son diffusé : le chien réagit alors en salivant dès qu'il ré-entend le même son. Mais le test s'arrête là et l'on ne cherche pas à savoir comment s'est produite cette association entre les deux évènements.

La psychologie cognitive va alors tenter de répondre à la question de l'activité mentale : malgré le fait que celle-ci ne soit pas directement observable, peut-on trouver une ou des méthodes permettant de l'observer indirectement, et par lesquelles on va pouvoir en déduire les caractéristiques? La conceptualisation de la théorie de l'information par Shannon et Weaver (1958) va permettre d'envisager l'activité mentale comme le traitement d'un ensemble d'information, l'esprit ou le cerveau étant alors le centre de traitement. Le stimulus est émis et transformé par l'activité mentale, d'où découle une réaction. Selon la nature et les caractéristiques de la transformation, on pourra en déduire celles de l'activité mentale.

Concepts de base de la psychologie cognitive
 
Traitement de l'information

La psychologie cognitive cherche la réponse, essaie de savoir ce qui se passe dans la "boite noire" (l'esprit). Elle étudie les capacités mentales liées à la construction et l'utilisation de la connaissance par les humains autant que par les animaux non-humains. Toutes les questions qu'elle se pose sont basées sur trois grands axes : acquisition, traitement, utilisation.

L'acquisition est sensorielle, elle est piochée dans l'environnement via les capacités auditives, visuelles, etc.… L'information émise est capté par les récepteurs sensoriels, subit une première série de transformation de façon à ce que le cerveau l'intègre (traitement). Le cerveau envoie ensuite une réponse sous une forme identique, réponse qui est re-transformées en réaction (mouvements, langage, etc...).
La psychologie cognitive va dès lors s'intéresser à toutes les étapes du parcours de l'information : acquisition, encodage, traitement et stockage, utilisation, décodage... Certains principes vont devenir les postulats ou connaissances acquises, sur lesquels se fonde la psychologie cognitive : l'esprit tente de garder la cohérence de ses perceptions, traite l'information le plus vite possible, souffre de biais qui déforment les perceptions, utilise le matériel informationnel stocké en mémoire pour interpréter les perceptions...
 
Représentation mentale

Le stockage de l'information s'envisage sous la forme de représentations symboliques, ou représentation mentale, un autre concept de base de la psychologie cognitive. La représentation mentale est l'information correspondant à un phénomène perçu ou imaginé (ce qui revient au même, car on base son imagination sur les perceptions auparavant acquises et stockée en mémoire sous forme de représentation mentale). On peut par exemple imaginer un arbre que l'on peut faire tourner, ou imaginer une maison, dont on peut ouvrir les portes etc. Le policier à qui on demande son chemin utilise sa représentation mentale pour l'expliquer. La représentation mentale est le concept correspondant au phénomène issu de notre environnement ou de notre activité mentale, et contient sous forme informationnelle, les caractéristiques de ce concept (taille, couleur, signification, liens avec d'autres concepts, etc...).

Les représentations mentales sont les éléments cognitifs sur lesquels l'activité mentale va porter (acquisition, transformation, stockage, utilisation). Reste alors en découvrir les modalités : la production d'un élément physique quelconque se fait en plusieurs étapes, en est-il de même pour la production mentale ?

Etapes de traitement 

La psychologie cognitive va montrer que le traitement de l'information (regroupant la perception, l'encodage, le stockage, le rappel) s'effectue en plusieurs étapes. Pour illustrer ces étapes, on peut songer à une discussion. Imaginons qu'un interlocuteur vous parle : ce que vous percevez (entre autre, mais c'est l'information la plus significative) est le son. Vous entendez, comprenez, réfléchissez, et répondez. Tout se déroule selon un schéma classique de la théorie de l'information au départ simple (entendre, traiter, répondre), mais qui se complexifie au fur et à mesure que l'on analyse les étapes (en exemple, on ne prendra que la compréhension des mots) :

1) Le son active le système auditif comme un signal quelconque.
2) La phase de catégorisation phonétique permet de reconnaître que ce sont des sons de parole.
3) Grâce à l'analyse phonétique, on sait si on connaît cette langue.
4) L'analyse syllabique (pour la langue française, au moins) permet de découper les sons en syllabes ayant chacune une signification.
5) Le découpage en mots se fait.
6) On accède au lexique mental (la mémoire) pour faire correspondre les fragments à des significations.
7) Compréhension des mots.
8) ... réflexion sur le sens des mots, des phrases, du discours, puis réponse (contient également de nombreuses étapes!)

Pour découvrir et caractériser ces étapes ainsi que leurs composantes, on a recours en psychologie cognitive à plusieurs méthodes. L'une d'elles, la chronométrie mentale, part du principe que la difficulté d'un traitement se remarque dans le temps que prend le traitement (et donc dans le temps après lequel une réaction est observable, suite à un stimulus). Un traitement plus dur prend plus de temps.

Chronométrie mentale

C'est une des méthodes privilégiées de la psychologie cognitive. Elle consiste en de nombreux tests visant à mettre en évidence les différents temps de réaction face à des stimulus distincts. Pour cela, on applique un stimulus à une personne (par exemple, des séquences de lettres apparaissent sur un écran que le sujet regarde), et l'on mesure le temps qu'il met à avoir une réaction (dans cet exemple, taper sur une touche si la séquence de lettre forme un mot, ou sur une autre touche dans le cas contraire). Après de nombreux essais, et donc de nombreuses mesures, on peut déduire que telle ou telle caractéristique du stimulus a une influence sur le temps de réaction (et donc, demande un temps de traitement plus ou moins long).

De tels tests montrent par exemple que le parcours des yeux ou des oreilles au cerveau n'est pas le même : répondre à un stimulus visuel prend en moyenne 120 millisecondes, à un stimulus auditif 90 ms.

Il y a 3 étapes : une étape sensorielle (et c'est ici que les 30 ms sont perdues), une étape décisionnelle, et une étape motrice. Ici, on a affaire à un test de temps de réaction simple. 

Cependant, en changeant les caractéristiques d'un stimulus ayant le même parcours sensoriel, on évalue indirectement le temps de traitement, et donc la nature de l'activité mentale résultant de l'application du stimulus. Par exemple, s'il y a sur l'écran d'ordinateur deux stimulus (un à gauche et un à droite) et qu'il faut appuyer sur une touche en fonction de l'emplacement du stimulus, le temps de réaction passe à 180 ms. 60 ms sont donc nécessaires à la partie cognitive (décisionnelle) : 60 millisecondes sont nécessaires pour déterminer si un même stimulus se trouve à droite ou à gauche dans le champs visuel. 

On peut par la suite complexifier l'expérimentation pour affiner l'analyse des processus mentaux à l’œuvre. Par exemple, s'il y a, à gauche ou à droite, une voiture ou un animal, et que l'on doit taper une touche selon qu'il s'agit d'un animal ou d'une voiture ET selon sa position dans l'écran, le traitement de l'image impose alors un temps de réaction de 600 ms. On peut ainsi, au fil des expérimentations, explorer l'activité mentale nécessaire ou liée au traitement de tel ou tel aspect de la réalité physique.

Comme le présupposait Kant, la représentation mentale se révèle être une entité de nature cognitive, reflétant dans le système mental de l'individu, une fraction de l'univers extérieur de ce système.