The role of semantic representations in working memory maintenance : behavioral and computational investigations in young and older adults across healthy and pathological aging
Le rôle des représentations sémantiques dans le maintien en mémoire de travail : investigations comportementales et computationnelles chez les jeunes adultes et les personnes âgées, dans le cadre du vieillissement sain et pathologique
Résumé
Working memory (WM) supports the temporary maintenance of information for use in ongoing cognitive tasks. Its limited capacity requires maintenance strategies to counteract forgetting. Among these, strategies relying on semantic knowledge may play a critical role. The aim of this PhD thesis is to examine the influence of semantic long-term memory (LTM) on the maintenance of information in verbal WM. This question was addressed through a series of behavioral studies, complemented by computational modeling and a neuropsychological approach. These experimental investigations were designed to test three main hypotheses: (1) even in the absence of explicit instructions, experimental manipulations (e.g., distribution of maintenance periods or the nature of a distracting task) may encourage the spontaneous use of semantic strategies; (2) the influence of semantic knowledge is not restricted to the maintenance of item identity but also extends to the maintenance of temporary bindings; and (3) semantic strategies modulate the WM deficit associated with normal and pathological aging.The results confirm the crucial role of semantic knowledge in WM maintenance and reveal the possible existence of two forms of influence. The first may involve a direct semantic maintenance mechanism operating within WM and supporting immediate recall without affecting delayed recall. The second possible influence involves mediation by LTM, enhancing both short- and long-term retention. Furthermore, semantic strategies appear to contribute to binding maintenance in WM, including bindings without intrinsic meaning. However, this benefit disappears when semantic strategies induce chunking of information. Finally, our results highlight the key role of semantic knowledge in age-related changes in WM: semantic strategies requiring minimal cognitive resources may enable older adults to attenuate WM deficits, whereas more demanding strategies are less likely to provide such compensation. The theoretical implications of these findings are discussed in light of current conceptualizations of WM.
La mémoire de travail (MDT) assure le maintien temporaire des informations nécessaires à la réalisation de tâches cognitives en cours. Ses capacités limitées imposent le recours à des stratégies pour lutter contre l’oubli. Parmi celles-ci, les stratégies impliquant les connaissances sémantiques pourraient jouer un rôle déterminant. L’objectif de ce travail de thèse est ainsi d’examiner l’influence de la mémoire à long terme (MLT) sémantique sur le maintien des informations en MDT verbale. Dans cette perspective, nous avons conjointement mobilisé des approches comportementale, computationnelle et neuropsychologique afin d’évaluer trois hypothèses principales : (1) même en l’absence d’instruction explicite, des manipulations du contexte expérimental (p. ex. répartition des phases de maintien ou nature d’une tâche interférente) peuvent encourager la mobilisation spontanée de stratégies sémantiques ; (2) l’influence des connaissances sémantiques ne se limite pas au maintien de l’identité des items, mais s’étend également au maintien des liens temporaires ; (3) les stratégies sémantiques constituent un facteur modulateur du déficit en MDT associé au vieillissement normal et pathologique.Les résultats obtenus confirment le rôle central des connaissances sémantiques dans le maintien des informations en MDT et révèlent l’existence possible de deux formes d’influence. La première correspondrait à un mécanisme de maintien sémantique direct, agissant au sein de la MDT et favorisant le rappel immédiat mais sans impact sur le rappel différé. La seconde forme reposerait sur l’intervention de la MLT et soutiendrait à la fois la rétention à court et à long terme. De plus, les connaissances sémantiques semblent également influencer le maintien des liens en MDT, y compris lorsqu’ils sont dépourvus de signification. Ce bénéfice pourrait toutefois disparaître lorsque les stratégies sémantiques induisent un regroupement des informations. Enfin, nos résultats mettent en évidence le rôle essentiel et différencié des connaissances sémantiques dans l’évolution de la MDT au cours du vieillissement : les stratégies sémantiques peu coûteuses cognitivement permettraient aux personnes âgées d’atténuer le déclin des performances en MDT, tandis que les stratégies plus exigeantes ne permettraient pas une telle compensation. Les implications théoriques de l’ensemble de ces résultats sont discutées au regard des conceptualisations actuelles de la MDT.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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