Codage (mémoire)

La mémoire a la capacité d' encoder , de stocker et de rappeler des informations. Les souvenirs donnent à un organisme la capacité d'apprendre et de s'adapter à partir d'expériences antérieures ainsi que de construire des relations. L'encodage permet de convertir un élément perçu comme utile ou intéressant en une construction qui peut être stockée dans le cerveau et rappelée plus tard à partir de la mémoire à long terme . La mémoire de travail stocke des informations pour une utilisation ou une manipulation immédiate, ce qui est facilité par l'accrochage à des éléments précédemment archivés déjà présents dans la mémoire à long terme d'un individu.

Le codage est encore relativement nouveau et inexploré, mais ses origines remontent à des philosophes très anciens comme Aristote et Platon . Une figure majeure de l'histoire du codage est Hermann Ebbinghaus (1850-1909). Ebbinghaus fut un pionnier dans le domaine de la recherche sur la mémoire. En se servant de lui-même comme sujet, il étudia la façon dont nous apprenons et oublions des informations en répétant une liste de syllabes sans sens au rythme d'un métronome jusqu'à ce qu'elles soient gravées dans sa mémoire. Ces expériences l'ont amené à suggérer la courbe d'apprentissage . Il a utilisé ces mots relativement dénués de sens afin que les associations antérieures entre des mots significatifs n'influencent pas l'apprentissage. Il a découvert que les listes qui permettaient de faire des associations et de faire ressortir le sens sémantique étaient plus faciles à mémoriser. Les résultats d'Ebbinghaus ont ouvert la voie à la psychologie expérimentale de la mémoire et d'autres processus mentaux.

Au cours des années 1900, de nouveaux progrès ont été réalisés dans la recherche sur la mémoire. Ivan Pavlov a commencé des recherches sur le conditionnement classique . Ses recherches ont démontré la capacité de créer une relation sémantique entre deux éléments sans rapport. En 1932, Frederic Bartlett a proposé l'idée de schémas mentaux . Ce modèle suggérait que le fait que de nouvelles informations soient codées dépendait de leur cohérence avec les connaissances antérieures (schémas mentaux). Ce modèle suggérait également que les informations non présentes au moment de l'encodage seraient ajoutées à la mémoire si elles étaient basées sur une connaissance schématique du monde. De cette façon, l'encodage s'est avéré influencé par les connaissances antérieures. Avec l'avancée de la théorie de la Gestalt, on a réalisé que la mémoire des informations codées était souvent perçue comme différente des stimuli qui les déclenchaient. Elle était également influencée par le contexte dans lequel les stimuli étaient intégrés.

Avec les progrès de la technologie, le domaine de la neuropsychologie a émergé et avec lui une base biologique pour les théories de l'encodage. En 1949, Donald Hebb a étudié l'aspect neuroscientifique de l'encodage et a déclaré que « les neurones qui s'activent ensemble se connectent ensemble », ce qui implique que l'encodage se produit lorsque des connexions entre les neurones sont établies par une utilisation répétée. Les années 1950 et 1960 ont vu un changement vers l'approche du traitement de l'information de la mémoire basée sur l'invention des ordinateurs, suivie par la suggestion initiale selon laquelle l'encodage était le processus par lequel l'information est entrée dans la mémoire. En 1956, George Armitage Miller a écrit son article sur la façon dont la mémoire à court terme est limitée à sept éléments, plus ou moins deux, intitulé Le nombre magique sept, plus ou moins deux . Ce nombre a été ajouté lorsque des études effectuées sur le découpage ont révélé que sept, plus ou moins deux pouvaient également faire référence à sept « paquets d'informations ». En 1974, Alan Baddeley et Graham Hitch ont proposé leur modèle de mémoire de travail , qui comprend l'exécutif central, le carnet de croquis visuo-spatial et la boucle phonologique comme méthode d'encodage. En 2000, Baddeley a ajouté le tampon épisodique. Simultanément, Endel Tulving (1983) a proposé l'idée d'une spécificité d'encodage, selon laquelle le contexte était à nouveau noté comme une influence sur l'encodage.

Il existe deux approches principales pour coder l'information : l'approche physiologique et l'approche mentale. L'approche physiologique examine la manière dont un stimulus est représenté par les neurones qui s'activent dans le cerveau, tandis que l'approche mentale examine la manière dont le stimulus est représenté dans l'esprit.

Il existe de nombreux types de codage mental utilisés, tels que le codage visuel, élaboratif, organisationnel, acoustique et sémantique. Cependant, cette liste n'est pas exhaustive.

L'encodage visuel est le processus de conversion des images et des informations sensorielles visuelles en mémoire stockée dans le cerveau. Cela signifie que les gens peuvent convertir les nouvelles informations qu'ils ont stockées en images mentales (Harrison, C., Semin, A., (2009). Psychology. New York p. 222). Les informations sensorielles visuelles sont temporairement stockées dans notre mémoire iconique et notre mémoire de travail avant d'être codées dans un stockage permanent à long terme. Le modèle de mémoire de travail de Baddeley suggère que les informations visuelles sont stockées dans le carnet de croquis visuo-spatial. Le carnet de croquis visuo-spatial est connecté à l'exécutif central, qui est une zone clé de la mémoire de travail. L' amygdale est une autre structure complexe qui joue un rôle important dans l'encodage visuel. Elle accepte les entrées visuelles en plus des entrées provenant d'autres systèmes et encode les valeurs positives ou négatives des stimuli conditionnés.

L'encodage élaboré est le processus qui consiste à relier activement de nouvelles informations à des connaissances déjà présentes en mémoire. Les souvenirs sont une combinaison d'informations anciennes et nouvelles, de sorte que la nature de tout souvenir particulier dépend autant des anciennes informations déjà présentes dans nos mémoires que des nouvelles informations qui nous parviennent par nos sens. En d'autres termes, la façon dont nous nous souvenons de quelque chose dépend de la façon dont nous y pensons à ce moment-là. De nombreuses études ont montré que la rétention à long terme est grandement améliorée par l'encodage élaboré.

Le codage sémantique est le traitement et l'encodage des entrées sensorielles qui ont une signification particulière ou qui peuvent être appliquées à un contexte. Diverses stratégies peuvent être appliquées, telles que le découpage et les mnémoniques, pour faciliter l'encodage et, dans certains cas, permettre un traitement approfondi et optimiser la récupération.

Les mots étudiés dans des conditions d'encodage sémantique ou profond sont mieux rappelés que dans les groupes faciles et difficiles de conditions d'encodage non sémantique ou peu profondes, le temps de réponse étant la variable déterminante. Les zones de Brodmann 45, 46 et 47 (cortex préfrontal inférieur gauche ou LIPC) ont montré une activation significativement plus importante pendant les conditions d'encodage sémantique par rapport aux conditions d'encodage non sémantique, quelle que soit la difficulté de la tâche d'encodage non sémantique présentée. La même zone montrant une activation accrue pendant l'encodage sémantique initial affichera également une activation décroissante avec l'encodage sémantique répétitif des mêmes mots. Cela suggère que la diminution de l'activation avec la répétition est spécifique au processus et se produit lorsque les mots sont retraités sémantiquement mais pas lorsqu'ils sont retraités non sémantiquement. Des études de lésion et de neuroimagerie suggèrent que le cortex orbitofrontal est responsable de l'encodage initial et que l'activité dans le cortex préfrontal latéral gauche est corrélée à l'organisation sémantique des informations codées.

L'encodage acoustique est l'encodage des impulsions auditives. Selon Baddeley, le traitement des informations auditives est facilité par le concept de boucle phonologique, qui permet de répéter de manière subvocale les informations de notre mémoire échoïque afin de faciliter la mémorisation. Lorsque nous entendons un mot, nous le faisons en entendant des sons individuels, un à la fois. Par conséquent, la mémoire du début d'un nouveau mot est stockée dans notre mémoire échoïque jusqu'à ce que le son entier ait été perçu et reconnu comme un mot. Des études indiquent que les facteurs lexicaux, sémantiques et phonologiques interagissent dans la mémoire de travail verbale. L'effet de similarité phonologique (PSE) est modifié par la concrétude du mot. Cela souligne que la performance de la mémoire de travail verbale ne peut pas être attribuée exclusivement à la représentation phonologique ou acoustique, mais inclut également une interaction de la représentation linguistique. Il reste à voir si la représentation linguistique s'exprime au moment du rappel ou si les méthodes de représentation utilisées (comme les enregistrements, les vidéos, les symboles, etc.) participent à un rôle plus fondamental dans l'encodage et la préservation de l'information en mémoire. Le cerveau s'appuie principalement sur l'encodage acoustique (également appelé phonologique) pour le stockage à court terme et principalement sur l'encodage sémantique pour le stockage à long terme.

L'encodage tactile est le traitement et l'encodage de la sensation ressentie, généralement par le toucher. Les neurones du cortex somatosensoriel primaire (S1) réagissent aux stimuli vibrotactiles en s'activant en synchronisation avec chaque série de vibrations. Les odeurs et les goûts peuvent également conduire à l'encodage.

Le codage organisationnel est le processus de classification des informations permettant d'établir des associations entre une séquence de termes.

L'encodage est un processus biologique qui commence avec la perception . Toutes les sensations perçues et frappantes voyagent jusqu'au thalamus du cerveau où elles sont combinées en une seule expérience. L'hippocampe est chargé d'analyser ces entrées et de décider en fin de compte si elles seront enregistrées dans la mémoire à long terme ; ces différents fils d'information sont stockés dans différentes parties du cerveau. Cependant, la manière exacte dont ces éléments sont identifiés et rappelés ultérieurement reste inconnue.

Le codage est réalisé à l'aide d'une combinaison de produits chimiques et d'électricité. Les neurotransmetteurs sont libérés lorsqu'une impulsion électrique traverse la synapse qui sert de connexion entre les cellules nerveuses et d'autres cellules. Les dendrites reçoivent ces impulsions avec leurs extensions plumeuses. Un phénomène appelé potentialisation à long terme permet à une synapse d'augmenter sa force avec un nombre croissant de signaux transmis entre les deux neurones. Pour que cela se produise, le récepteur NMDA , qui influence le flux d'informations entre les neurones en contrôlant le déclenchement de la potentialisation à long terme dans la plupart des voies hippocampiques, doit entrer en jeu. Pour que ces récepteurs NMDA soient activés, deux conditions doivent être réunies. Tout d'abord, le glutamate doit être libéré et lié au site du récepteur NMDA sur les neurones postsynaptiques. Deuxièmement, l'excitation doit avoir lieu dans les neurones postsynaptiques. Ces cellules s'organisent également en groupes spécialisés dans différents types de traitement de l'information. Ainsi, avec de nouvelles expériences, le cerveau crée plus de connexions et peut se « recâbler ». Le cerveau s'organise et se réorganise en réponse aux expériences de chacun, créant de nouveaux souvenirs suscités par l'expérience, l'éducation ou la formation. Par conséquent, l'utilisation d'un cerveau reflète la façon dont il est organisé. Cette capacité de réorganisation est particulièrement importante si jamais une partie du cerveau est endommagée. Les scientifiques ne savent pas si les stimuli dont nous ne nous souvenons pas sont filtrés lors de la phase sensorielle ou s'ils le sont après que le cerveau a examiné leur signification.

La tomographie par émission de positons (TEP) démontre un schéma anatomique fonctionnel cohérent de l'activation hippocampique pendant l'encodage et la récupération épisodique. Il a été démontré que l'activation dans la région hippocampique associée à l'encodage de la mémoire épisodique se produit dans la partie rostrale de la région tandis que l'activation associée à la récupération de la mémoire épisodique se produit dans les parties caudales. C'est ce qu'on appelle le modèle d'encodage et de récupération de la mémoire hippocampique ou modèle HIPER.

Une étude a utilisé la TEP pour mesurer le flux sanguin cérébral pendant l'encodage et la reconnaissance des visages chez les participants jeunes et plus âgés. Les jeunes ont montré une augmentation du flux sanguin cérébral dans l'hippocampe droit et les cortex préfrontal et temporal gauches pendant l'encodage et dans le cortex préfrontal et pariétal droit pendant la reconnaissance. Les personnes âgées n'ont montré aucune activation significative dans les zones activées chez les jeunes pendant l'encodage, mais elles ont montré une activation préfrontale droite pendant la reconnaissance. On peut donc en conclure qu'à mesure que nous vieillissons, les échecs de mémoire peuvent être la conséquence d'un échec à encoder correctement les stimuli, comme le montre le manque d'activation corticale et hippocampique pendant le processus d'encodage.

Des résultats récents d’études portant sur des patients souffrant de stress post-traumatique démontrent que les transmetteurs d’acides aminés, le glutamate et le GABA, sont intimement impliqués dans le processus d’enregistrement de la mémoire factuelle, et suggèrent que les neurotransmetteurs aminés, la noradrénaline-épinéphrine et la sérotonine, sont impliqués dans le codage de la mémoire émotionnelle.

Le processus d’encodage n’est pas encore bien compris, mais des avancées majeures ont permis de mieux comprendre la nature de ces mécanismes. L’encodage commence avec toute situation nouvelle, car le cerveau va interagir et tirer des conclusions des résultats de cette interaction. Ces expériences d’apprentissage sont connues pour déclencher une cascade d’événements moléculaires conduisant à la formation de souvenirs. Ces changements comprennent la modification des synapses neuronales, la modification des protéines , la création de nouvelles synapses , l’activation de l’expression génétique et la synthèse de nouvelles protéines . Une étude a révélé que des niveaux élevés d’acétylcholine dans le système nerveux central pendant l’état de veille aidaient à l’encodage de nouveaux souvenirs, tandis que de faibles niveaux d’acétylcholine pendant le sommeil lent aidaient à la consolidation des souvenirs. Cependant, l’encodage peut se produire à différents niveaux. La première étape est la formation de la mémoire à court terme , suivie de la conversion en mémoire à long terme , puis d’un processus de consolidation de la mémoire à long terme.

La plasticité synaptique est la capacité du cerveau à renforcer, affaiblir, détruire et créer des synapses neuronales et constitue la base de l'apprentissage. Ces distinctions moléculaires permettront d'identifier et d'indiquer la force de chaque connexion neuronale. L'effet d'une expérience d'apprentissage dépend du contenu d'une telle expérience. Les réactions qui sont favorisées seront renforcées et celles qui sont jugées défavorables seront affaiblies. Cela montre que les modifications synaptiques qui se produisent peuvent fonctionner dans les deux sens, afin de pouvoir apporter des changements au fil du temps en fonction de la situation actuelle de l'organisme. À court terme, les changements synaptiques peuvent inclure le renforcement ou l'affaiblissement d'une connexion en modifiant les protéines préexistantes conduisant à une modification de la force de connexion des synapses. À long terme, des connexions entièrement nouvelles peuvent se former ou le nombre de synapses au niveau d'une connexion peut être augmenté ou réduit.

Un changement biochimique important à court terme est la modification covalente de protéines préexistantes afin de modifier les connexions synaptiques déjà actives. Cela permet de transmettre des données à court terme, sans rien consolider pour un stockage permanent. À partir de là, un souvenir ou une association peut être choisi pour devenir une mémoire à long terme, ou oublié lorsque les connexions synaptiques finissent par s'affaiblir. Le passage du court au long terme est le même pour la mémoire implicite et la mémoire explicite . Ce processus est régulé par un certain nombre de contraintes inhibitrices, principalement l'équilibre entre la phosphorylation et la déphosphorylation des protéines . Enfin, des changements à long terme se produisent qui permettent la consolidation de la mémoire cible. Ces changements comprennent la synthèse de nouvelles protéines, la formation de nouvelles connexions synaptiques et enfin l'activation de l'expression des gènes conformément à la nouvelle configuration neuronale. Le processus de codage s'est avéré être partiellement médié par les interneurones sérotoninergiques, en particulier en ce qui concerne la sensibilisation, car le blocage de ces interneurones empêchait entièrement la sensibilisation. Cependant, les conséquences ultimes de ces découvertes restent encore à déterminer. De plus, on sait que le processus d’apprentissage recrute une variété de transmetteurs modulateurs afin de créer et de consolider des souvenirs. Ces transmetteurs incitent le noyau à initier des processus nécessaires à la croissance neuronale et à la mémoire à long terme, marquent des synapses spécifiques pour la capture de processus à long terme, régulent la synthèse locale des protéines et semblent même servir de médiateur aux processus attentionnels nécessaires à la formation et au rappel des souvenirs.

La mémoire humaine, y compris le processus d’encodage, est connue pour être un trait héréditaire contrôlé par plus d’un gène. En fait, des études sur des jumeaux suggèrent que les différences génétiques sont responsables de 50 % de la variance observée dans les tâches de mémoire. Les protéines identifiées dans les études animales ont été directement liées à une cascade moléculaire de réactions conduisant à la formation de la mémoire, et un nombre considérable de ces protéines sont codées par des gènes qui sont également exprimés chez l’homme. En fait, les variations au sein de ces gènes semblent être associées à la capacité de mémoire et ont été identifiées dans des études génétiques humaines récentes.

L'idée que le cerveau est séparé en deux réseaux de traitement complémentaires ( tâche positive et tâche négative ) est récemment devenue un domaine d'intérêt croissant. Le réseau de tâches positives traite du traitement orienté vers l'extérieur tandis que le réseau de tâches négatives traite du traitement orienté vers l'intérieur. La recherche indique que ces réseaux ne sont pas exclusifs et que certaines tâches se chevauchent dans leur activation. Une étude réalisée en 2009 montre que le succès de l'encodage et l'activité de détection de nouveauté au sein du réseau de tâches positives se chevauchent significativement et ont donc été conclues comme reflétant une association commune de traitement orienté vers l'extérieur. Elle démontre également comment l'échec de l'encodage et le succès de la récupération partagent un chevauchement significatif au sein du réseau de tâches négatives indiquant une association commune de traitement orienté vers l'intérieur. Enfin, un faible niveau de chevauchement entre le succès de l'encodage et l'activité de succès de la récupération et entre l'échec de l'encodage et l'activité de détection de nouveauté indiquent respectivement des modes de traitement opposés. En somme, les réseaux de tâches positives et négatives peuvent avoir des associations communes lors de l'exécution de différentes tâches.

Différents niveaux de traitement influencent la qualité de la mémorisation des informations. Cette idée a été introduite pour la première fois par Craik et Lockhart (1972). Ils ont affirmé que le niveau de traitement des informations dépendait de la profondeur à laquelle les informations étaient traitées, principalement le traitement superficiel et le traitement profond. Selon Craik et Lockhart, l'encodage des informations sensorielles serait considéré comme un traitement superficiel, car il est hautement automatique et nécessite très peu de concentration. Un traitement de niveau plus profond nécessite une plus grande attention au stimulus et engage davantage de systèmes cognitifs pour encoder les informations. Une exception au traitement profond est si l'individu a été exposé fréquemment au stimulus et qu'il est devenu courant dans sa vie, comme le nom de la personne. Ces niveaux de traitement peuvent être illustrés par un entretien et une répétition élaborée.

La répétition de maintenance est une forme superficielle de traitement de l'information qui implique de se concentrer sur un objet sans penser à sa signification ou à son association avec d'autres objets. Par exemple, la répétition d'une série de chiffres est une forme de répétition de maintenance. En revanche, la répétition élaborative ou relationnelle est un processus dans lequel vous reliez un nouveau matériel à des informations déjà stockées dans la mémoire à long terme. C'est une forme profonde de traitement de l'information et implique de réfléchir à la signification de l'objet ainsi que d'établir des liens entre l'objet, les expériences passées et les autres objets de concentration. En utilisant l'exemple des chiffres, on peut les associer à des dates qui sont personnellement significatives comme les anniversaires de vos parents (expériences passées) ou peut-être que vous pouvez voir un modèle dans les chiffres qui vous aide à vous en souvenir.

En raison du niveau de traitement plus profond qui se produit avec la répétition élaborée, elle est plus efficace que la répétition de maintenance pour créer de nouveaux souvenirs. Cela a été démontré par le manque de connaissance des détails des objets du quotidien. Par exemple, dans une étude où l'on a demandé aux Américains quelle était l'orientation de la face du penny de leur pays, peu d'entre eux s'en souvenaient avec certitude. Bien qu'il s'agisse d'un détail que l'on voit souvent, on ne s'en souvient pas car il n'y a aucune raison de s'en souvenir car la couleur distingue le penny des autres pièces. L'inefficacité de la répétition de maintenance, qui consiste simplement à être exposé de manière répétée à un objet, pour créer des souvenirs a également été constatée dans le manque de mémoire des personnes concernant la disposition des chiffres de 0 à 9 sur les calculatrices et les téléphones.

Il a été démontré que la répétition de maintenance est importante dans l'apprentissage, mais ses effets ne peuvent être démontrés qu'à l'aide de méthodes indirectes telles que les tâches de décision lexicale et la complétion de la racine des mots , qui sont utilisées pour évaluer l'apprentissage implicite. En général, cependant, l'apprentissage antérieur par répétition de maintenance n'est pas apparent lorsque la mémoire est testée directement ou explicitement avec des questions telles que « Est-ce le mot qu'on vous a montré plus tôt ? »

Des études ont montré que l'intention d'apprendre n'a pas d'effet direct sur l'encodage de la mémoire. Au contraire, l'encodage de la mémoire dépend de la profondeur d'encodage de chaque élément, qui peut être affectée par l'intention d'apprendre, mais pas exclusivement. En d'autres termes, l'intention d'apprendre peut conduire à des stratégies d'apprentissage plus efficaces et, par conséquent, à un meilleur encodage de la mémoire, mais si vous apprenez quelque chose de manière fortuite (c'est-à-dire sans intention d'apprendre) mais que vous traitez et apprenez quand même l'information efficacement, elle sera encodée aussi bien que quelque chose appris avec intention.

Les effets de la répétition élaborative ou du traitement en profondeur peuvent être attribués au nombre de connexions établies lors du codage qui augmentent le nombre de voies disponibles pour la récupération.

L'organisation est la clé de l'encodage de la mémoire. Les chercheurs ont découvert que notre esprit organise naturellement les informations si celles-ci ne sont pas organisées. L'une des façons naturelles d'organiser les informations est par le biais de hiérarchies. Par exemple, le regroupement des mammifères, des reptiles et des amphibiens constitue une hiérarchie du règne animal.

La profondeur du traitement est également liée à l'organisation de l'information. Par exemple, les connexions qui sont faites entre l'élément à mémoriser, d'autres éléments à mémoriser, des expériences antérieures et le contexte génèrent des chemins de récupération pour l'élément à mémoriser et peuvent servir d'indices de récupération. Ces connexions créent une organisation sur l'élément à mémoriser, le rendant plus mémorable.

Une autre méthode utilisée pour améliorer l'encodage consiste à associer des images à des mots. Gordon Bower et David Winzenz (1970) ont démontré l'utilisation de l'imagerie et de l'encodage dans leurs recherches en utilisant l'apprentissage par association de mots. Les chercheurs ont donné aux participants une liste de 15 paires de mots, montrant à chaque participant la paire de mots pendant 5 secondes pour chaque paire. Un groupe a été invité à créer une image mentale des deux mots de chaque paire dans laquelle les deux éléments interagissaient. L'autre groupe a été invité à utiliser la répétition de maintenance pour se souvenir de l'information. Lorsque les participants ont ensuite été testés et invités à se souvenir du deuxième mot de chaque paire de mots, les chercheurs ont constaté que ceux qui avaient créé des images visuelles des éléments en interaction se souvenaient de plus de deux fois plus de paires de mots que ceux qui avaient utilisé la répétition de maintenance.

Lors de la mémorisation de matériel simple comme des listes de mots, les mnémoniques peuvent être la meilleure stratégie, tandis que « le matériel déjà stocké à long terme [ne sera] pas affecté ». Les stratégies mnémotechniques sont un exemple de la façon dont la recherche d'une organisation au sein d'un ensemble d'éléments aide à mémoriser ces éléments. En l'absence de toute organisation apparente au sein d'un groupe, l'organisation peut être imposée avec les mêmes résultats d'amélioration de la mémoire. Un exemple de stratégie mnémotechnique qui impose une organisation est le système de mots-clés qui associe les éléments à mémoriser à une liste d'éléments faciles à mémoriser. Un autre exemple de dispositif mnémotechnique couramment utilisé est le système de la première lettre de chaque mot ou acronymes . Lorsqu'ils apprennent les couleurs d'un arc-en-ciel, la plupart des étudiants apprennent la première lettre de chaque couleur et imposent leur propre signification en l'associant à un nom tel que Roy. G. Biv qui signifie rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. De cette façon, les dispositifs mnémotechniques aident non seulement à coder des éléments spécifiques mais aussi à leur séquence. Pour les concepts plus complexes, la compréhension est la clé de la mémorisation. Dans une étude réalisée par Wiseman et Neisser en 1974, ils ont présenté aux participants une image (l'image était celle d'un dalmatien dans le style pointilliste , ce qui rendait difficile la visualisation de l'image). Ils ont constaté que la mémorisation de l'image était meilleure si les participants comprenaient ce qui était représenté.

Le découpage est une stratégie de mémoire utilisée pour maximiser la quantité d'informations stockées dans la mémoire à court terme afin de les combiner en petites sections significatives. En organisant les objets en sections significatives, ces sections sont alors mémorisées comme une unité plutôt que comme des objets séparés. Au fur et à mesure que des sections plus grandes sont analysées et que des connexions sont établies, les informations sont tissées en associations significatives et combinées en moins de morceaux d'information, mais plus grands et plus significatifs. Ce faisant, la capacité à retenir plus d'informations dans la mémoire à court terme augmente. Pour être plus précis, l'utilisation du découpage augmenterait le rappel de 5 à 8 éléments à 20 éléments ou plus à mesure que des associations sont établies entre ces éléments.

Les mots sont un exemple de découpage, où au lieu de simplement percevoir les lettres, nous percevons et nous souvenons de leur ensemble significatif : les mots. L'utilisation du découpage augmente le nombre d'éléments dont nous sommes capables de nous souvenir en créant des « paquets » significatifs dans lesquels de nombreux éléments connexes sont stockés comme un seul. L'utilisation du découpage est également observée dans les nombres. L'une des formes de découpage les plus courantes observées au quotidien est celle des numéros de téléphone. En général, les numéros de téléphone sont séparés en sections. Un exemple de cela serait 909 200 5890, dans lequel les nombres sont regroupés pour former un tout. Le regroupement des nombres de cette manière permet de les rappeler plus facilement en raison de leur familiarité compréhensible.

Pour un codage optimal, des connexions ne se forment pas seulement entre les éléments eux-mêmes et les expériences passées, mais aussi entre l'état interne ou l'humeur de l'encodeur et la situation dans laquelle il se trouve. Les connexions qui se forment entre l'état interne ou la situation de l'encodeur et les éléments à mémoriser dépendent de l'état. Dans une étude de 1975 de Godden et Baddeley, les effets de l'apprentissage dépendant de l'état ont été démontrés. Ils ont demandé à des plongeurs en eaux profondes d'apprendre divers éléments soit sous l'eau, soit au bord de la piscine. Ils ont constaté que ceux qui étaient testés dans les mêmes conditions que celles dans lesquelles ils avaient appris l'information étaient plus capables de se souvenir de cette information, c'est-à-dire que ceux qui avaient appris le contenu sous l'eau s'en sortaient mieux lorsqu'ils étaient testés sur ce contenu sous l'eau que lorsqu'ils étaient testés sur terre. Le contexte était devenu associé au contenu qu'ils essayaient de mémoriser et servait donc de signal de récupération. Des résultats similaires à ceux-ci ont également été trouvés lorsque certaines odeurs étaient présentes lors de l'encodage.

Cependant, bien que l'environnement externe soit important au moment de l'encodage pour créer de multiples voies de récupération, d'autres études ont montré que la simple création du même état interne qui était présent au moment de l'encodage suffit à servir d'indice de récupération. Par conséquent, être dans le même état d'esprit qu'au moment de l'encodage aidera à se souvenir de la même manière qu'être dans la même situation aide à se souvenir. Cet effet appelé rétablissement du contexte a été démontré par Fisher et Craik 1977 lorsqu'ils ont fait correspondre les indices de récupération avec la façon dont l'information était mémorisée.

Le traitement approprié au transfert est une stratégie d'encodage qui conduit à une récupération réussie. Une expérience menée par Morris et ses collègues en 1977 a prouvé que la récupération réussie était le résultat de la correspondance du type de traitement utilisé pendant l'encodage. Au cours de leur expérience, leurs principales conclusions ont été que la capacité d'un individu à récupérer des informations était fortement influencée par le fait que la tâche d'encodage correspondait à la tâche pendant la récupération. Dans la première tâche, qui consistait en un groupe de rimes, les sujets recevaient un mot cible, puis étaient invités à réviser un ensemble différent de mots. Au cours de ce processus, on leur demandait si les nouveaux mots rimaient avec le mot cible. Ils se concentraient uniquement sur la rime plutôt que sur le sens réel des mots. Dans la deuxième tâche, les individus recevaient également un mot cible, suivi d'une série de nouveaux mots. Plutôt que d'identifier ceux qui rimaient, l'individu devait se concentrer davantage sur le sens. Il s’avère que le groupe de rimes, qui a identifié les mots qui riment, a pu se souvenir de plus de mots que ceux du groupe de sens, qui se sont concentrés uniquement sur leur sens. Cette étude suggère que ceux qui se sont concentrés sur les rimes dans la première partie de la tâche et sur la seconde, ont pu encoder plus efficacement. Dans le traitement adapté au transfert, l’encodage se déroule en deux étapes différentes. Cela permet de démontrer comment les stimuli ont été traités. Dans la première phase, l’exposition aux stimuli est manipulée d’une manière qui correspond aux stimuli. La deuxième phase s’inspire alors largement de ce qui s’est passé dans la première phase et de la façon dont les stimuli ont été présentés ; elle correspondra à la tâche pendant l’encodage.

Le contexte d’apprentissage détermine la manière dont l’information est codée. Par exemple, Kanizsa a montré en 1979 une image qui pouvait être interprétée comme un vase blanc sur fond noir ou comme deux visages se faisant face sur un fond blanc. Les participants étaient préparés à voir le vase. Plus tard, on leur a montré à nouveau l’image, mais cette fois-ci, ils étaient préparés à voir les visages noirs sur fond blanc. Bien qu’il s’agisse de la même image qu’ils avaient vue auparavant, lorsqu’on leur a demandé s’ils l’avaient déjà vue auparavant, ils ont répondu non. La raison en était qu’ils avaient été préparés à voir le vase la première fois que l’image leur avait été présentée, et qu’il était donc méconnaissable la deuxième fois comme deux visages. Cela démontre que le stimulus est compris dans le contexte dans lequel il est appris, ainsi que la règle générale selon laquelle ce qui constitue vraiment un bon apprentissage sont des tests qui testent ce qui a été appris de la même manière que cela a été appris. ​​Par conséquent, pour être vraiment efficace dans la mémorisation des informations, il faut tenir compte des exigences que la mémorisation future imposera à ces informations et étudier d’une manière qui répondra à ces exigences.

Un autre principe qui pourrait avoir le potentiel d'aider à l'encodage est l'effet de génération. L'effet de génération implique que l'apprentissage est amélioré lorsque les individus génèrent eux-mêmes des informations ou des éléments plutôt que de lire le contenu. La clé pour appliquer correctement l'effet de génération est de générer des informations, plutôt que de sélectionner passivement des informations déjà disponibles comme lors de la sélection d'une réponse à une question à choix multiples . En 1978, les chercheurs Slameka et Graf ont mené une expérience pour mieux comprendre cet effet. Dans cette expérience, les participants ont été assignés à l'un des deux groupes, le groupe de lecture ou le groupe de génération . Les participants assignés au groupe de lecture ont été invités à simplement lire une liste de mots appariés qui étaient liés, par exemple, selle de cheval. Les participants assignés au groupe de génération ont été invités à remplir les lettres vides de l'un des mots liés dans la paire. En d'autres termes, si le participant recevait le mot cheval, il devait compléter les quatre dernières lettres du mot selle . Les chercheurs ont découvert que le groupe à qui on avait demandé de compléter les blancs avait une meilleure mémoire pour ces paires de mots que le groupe à qui on avait demandé de simplement se souvenir des paires de mots.

Les recherches montrent que l’effet d’autoréférence facilite l’encodage. L’ effet d’autoréférence est l’idée que les individus encodent les informations plus efficacement s’ils peuvent s’identifier personnellement à ces informations. Par exemple, certaines personnes peuvent prétendre que certaines dates de naissance de membres de la famille et d’amis sont plus faciles à retenir que d’autres. Certains chercheurs affirment que cela peut être dû à l’effet d’autoréférence. retenir pour les individus si la date est proche de leur propre date de naissance ou de toute autre date qu’ils jugent importante, comme les dates d’anniversaire.

Des recherches ont montré qu'après avoir été codé, l'effet d'autoréférence est plus efficace pour rappeler la mémoire que l'encodage sémantique. Les chercheurs ont découvert que l'effet d'autoréférence va de pair avec la répétition élaborée. La répétition élaborée est le plus souvent associée à une amélioration de la récupération d'informations à partir de souvenirs. L'effet d'autoréférence s'est avéré plus efficace pour récupérer des informations après leur encodage lorsqu'il est comparé à d'autres méthodes telles que l'encodage sémantique. Il est également important de savoir que des études ont conclu que l'effet d'autoréférence peut être utilisé pour encoder des informations à tous les âges. Cependant, ils ont déterminé que les adultes plus âgés sont plus limités dans leur utilisation de l'effet d'autoréférence lorsqu'ils sont testés avec des adultes plus jeunes.

Lorsqu'un élément ou une idée est considéré comme « saillant », cela signifie que l'élément ou l'idée semble se démarquer de manière notable. Lorsque l'information est saillante, elle peut être codée dans la mémoire plus efficacement que si l'information n'était pas ressortie pour l'apprenant. En référence à l'encodage, tout événement impliquant la survie peut être considéré comme saillant. La recherche a montré que la survie peut être liée à l'effet d'autoréférence en raison de mécanismes évolutifs. Les chercheurs ont découvert que même les mots qui ont une valeur de survie élevée sont mieux codés que les mots qui ont une valeur de survie inférieure. Certaines recherches soutiennent l'évolution, affirmant que l'espèce humaine se souvient du contenu associé à la survie. Certains chercheurs ont voulu voir par eux-mêmes si les conclusions d'autres recherches étaient exactes ou non. Les chercheurs ont décidé de reproduire une expérience avec des résultats qui soutenaient l'idée que le contenu de survie est mieux codé que les autres contenus. Les conclusions de l'expérience ont en outre suggéré que le contenu de survie a un avantage plus élevé à être codé que les autres contenus.

Des études ont montré qu'un outil efficace pour augmenter l'encodage pendant le processus d'apprentissage est de créer et de passer des tests pratiques. L'utilisation de la récupération pour améliorer les performances est appelée l'effet test, car elle implique activement la création et la recréation du matériel que l'on a l'intention d'apprendre et augmente l'exposition à celui-ci. C'est également un outil utile pour relier de nouvelles informations à des informations déjà stockées dans la mémoire, car il existe une association étroite entre l'encodage et la récupération. Ainsi, la création de tests pratiques permet à l'individu de traiter l'information à un niveau plus profond que la simple lecture à nouveau du matériel ou l'utilisation d'un test préétabli. Les avantages de l'utilisation de la pratique de la récupération ont été démontrés dans une étude réalisée dans laquelle des étudiants universitaires ont été invités à lire un passage pendant sept minutes, puis à faire une pause de deux minutes, au cours de laquelle ils ont résolu des problèmes de mathématiques. Un groupe de participants a eu sept minutes pour écrire autant de passages dont ils pouvaient se souvenir, tandis que l'autre groupe a eu sept minutes supplémentaires pour relire le matériel. Plus tard, tous les participants ont été soumis à un test de rappel à différents intervalles (cinq minutes, deux jours et une semaine) après l'apprentissage initial. Les résultats de ces tests ont montré que ceux qui avaient été assignés au groupe qui avait subi un test de rappel au cours de leur premier jour d'expérience étaient plus susceptibles de retenir plus d'informations que ceux qui avaient simplement relu le texte. Cela démontre que la pratique de la récupération est un outil utile pour encoder l'information dans la mémoire à long terme.

Des modèles informatiques d'encodage de la mémoire ont été développés afin de mieux comprendre et simuler les comportements les plus attendus, mais parfois extrêmement imprévisibles, de la mémoire humaine. Différents modèles ont été développés pour différentes tâches de mémoire, qui incluent la reconnaissance d'objets, le rappel indicé, le rappel libre et la mémoire de séquences, dans le but d'expliquer avec précision les comportements observés expérimentalement.

Lors de la reconnaissance d'un élément, on demande à l'élève si un élément donné a déjà été vu ou non. Il est important de noter que la reconnaissance d'un élément peut inclure le contexte. En d'autres termes, on peut demander à l'élève si un élément a déjà été vu dans une liste d'étude. Ainsi, même si une personne a déjà vu le mot « pomme » au cours de sa vie, s'il ne figurait pas dans la liste d'étude, il ne faut pas s'en souvenir.

La reconnaissance d'éléments peut être modélisée à l'aide de la théorie des traces multiples et du modèle de similarité des attributs. En bref, chaque élément que l'on voit peut être représenté comme un vecteur des attributs de l'élément, qui est étendu par un vecteur représentant le contexte au moment de l'encodage, et est stocké dans une matrice mémoire de tous les éléments jamais vus. Lorsqu'un élément de sondage est présenté, la somme des similarités avec chaque élément de la matrice (qui est inversement proportionnelle à la somme des distances entre le vecteur de sondage et chaque élément de la matrice mémoire) est calculée. Si la similarité est supérieure à une valeur seuil, on répondra : « Oui, je reconnais cet élément. » Étant donné que le contexte dérive continuellement par nature d'une marche aléatoire , les éléments vus plus récemment, qui partagent chacun un vecteur de contexte similaire au vecteur de contexte au moment de la tâche de reconnaissance, sont plus susceptibles d'être reconnus que les éléments vus il y a plus longtemps.

Dans le rappel indicé , un sujet est confronté à un stimulus, comme une liste de mots, puis on lui demande de se souvenir du plus grand nombre possible de ces mots. On lui donne ensuite des indices, comme des catégories, pour l'aider à se souvenir des stimuli. Un exemple de cela serait de donner à un sujet des mots comme météore, étoile, vaisseau spatial et extraterrestre à mémoriser. Puis de lui fournir l'indice « espace » pour lui rappeler la liste de mots donnée. Donner des indices au sujet, même s'ils n'étaient jamais mentionnés à l'origine, l'a aidé à mieux se souvenir du stimulus. Ces indices aident les sujets à se souvenir des stimuli dont ils ne pouvaient se souvenir eux-mêmes avant de recevoir un indice. Les indices peuvent essentiellement être tout ce qui aidera un souvenir considéré comme oublié à refaire surface. Une expérience menée par Tulvig suggère que lorsque les sujets recevaient des indices, ils étaient capables de se souvenir des stimuli précédemment présentés.

Le rappel indicé peut être expliqué en étendant le modèle de similarité des attributs utilisé pour la reconnaissance des éléments. Étant donné que dans le rappel indicé, une mauvaise réponse peut être donnée pour un élément de sondage, le modèle doit être étendu en conséquence pour en tenir compte. Cela peut être réalisé en ajoutant du bruit aux vecteurs d'éléments lorsqu'ils sont stockés dans la matrice de mémoire. De plus, le rappel indicé peut être modélisé de manière probabiliste de telle sorte que pour chaque élément stocké dans la matrice de mémoire, plus il est similaire à l'élément de sondage, plus il est susceptible d'être rappelé. Étant donné que les éléments de la matrice de mémoire contiennent du bruit dans leurs valeurs, ce modèle peut tenir compte des rappels incorrects, comme le fait d'appeler par erreur une personne par un nom incorrect.

En rappel libre , on peut rappeler des éléments appris dans n'importe quel ordre. Par exemple, on peut vous demander de nommer autant de pays d'Europe que possible. Le rappel libre peut être modélisé à l'aide de la SAM (Search of Associative Memory) qui est basée sur le modèle à double stockage, proposé pour la première fois par Atkinson et Shiffrin en 1968. La SAM se compose de deux composants principaux : le stockage à court terme (STS) et le stockage à long terme (LTS). En bref, lorsqu'un élément est vu, il est poussé dans le STS où il réside avec d'autres éléments également dans le STS, jusqu'à ce qu'il soit déplacé et placé dans le LTS. Plus l'élément est resté longtemps dans le STS, plus il est susceptible d'être remplacé par un nouvel élément. Lorsque des éléments co-résident dans le STS, les liens entre ces éléments sont renforcés. De plus, la SAM suppose que les éléments dans le STS sont toujours disponibles pour un rappel immédiat.

La méthode SAM explique à la fois les effets de primauté et de récence. D'un point de vue probabiliste, les éléments du début de la liste sont plus susceptibles de rester dans la STS et ont donc plus de possibilités de renforcer leurs liens avec d'autres éléments. Par conséquent, les éléments du début de la liste sont plus susceptibles d'être rappelés dans une tâche de rappel libre (effet de primauté). En raison de l'hypothèse selon laquelle les éléments de la STS sont toujours disponibles pour un rappel immédiat, étant donné qu'il n'y a pas eu de distracteurs significatifs entre l'apprentissage et le rappel, les éléments de la fin de la liste peuvent être rappelés de manière excellente (effet de récence).

Des études ont montré que le rappel libre est l'une des méthodes les plus efficaces pour étudier et transférer des informations de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme par rapport à la reconnaissance d'éléments et au rappel indicé, car un traitement relationnel plus important est impliqué.

D'ailleurs, l'idée de STS et LTS a été motivée par l'architecture des ordinateurs, qui contiennent un stockage à court et à long terme.

La mémoire séquentielle est responsable de la façon dont nous nous souvenons des listes d'éléments, dans lesquelles l'ordre est important. Par exemple, les numéros de téléphone sont une liste ordonnée de nombres à un chiffre. Il existe actuellement deux principaux modèles de mémoire informatique qui peuvent être appliqués au codage séquentiel : le chaînage associatif et le codage positionnel.

La théorie du chaînage associatif stipule que chaque élément d'une liste est lié à ses voisins avant et arrière, les liens avant étant plus forts que les liens arrière, et les liens vers les voisins plus proches étant plus forts que les liens vers les voisins plus éloignés. Par exemple, le chaînage associatif prédit les tendances aux erreurs de transposition, qui se produisent le plus souvent avec des éléments situés à des positions proches. Un exemple d'erreur de transposition serait de rappeler la séquence « pomme, orange, banane » au lieu de « pomme, banane, orange ».

La théorie du codage positionnel suggère que chaque élément d'une liste est associé à sa position dans la liste. Par exemple, si la liste est « pomme, banane, orange, mangue », la pomme sera associée à la position 1 de la liste, la banane à la position 2, l'orange à la position 3 et la mangue à la position 4. De plus, chaque élément est également, bien que plus faiblement, associé à son index +/- 1, encore plus faiblement à +/- 2, et ainsi de suite. Ainsi, la banane est associée non seulement à son index réel 2, mais aussi à 1, 3 et 4, avec des degrés de force variables. Par exemple, le codage positionnel peut être utilisé pour expliquer les effets de la récence et de la primauté. Étant donné que les éléments au début et à la fin d'une liste ont moins de voisins proches que les éléments au milieu de la liste, ils ont moins de concurrence pour un rappel correct.

Bien que les modèles d'enchaînement associatif et de codage positionnel soient capables d'expliquer une grande partie du comportement observé pour la mémoire de séquence, ils sont loin d'être parfaits. Par exemple, ni l'enchaînement ni le codage positionnel ne sont capables d'illustrer correctement les détails de l' effet Ranschburg , qui indique que les séquences d'éléments contenant des éléments répétés sont plus difficiles à reproduire que les séquences d'éléments non répétés. L'enchaînement associatif prédit que le rappel de listes contenant des éléments répétés est altéré, car le rappel de tout élément répété indiquerait non seulement son véritable successeur, mais aussi les successeurs de toutes les autres occurrences de l'élément. Cependant, des données expérimentales ont montré que la répétition espacée des éléments entraînait un rappel altéré de la deuxième occurrence de l'élément répété. De plus, il n'avait aucun effet mesurable sur le rappel des éléments qui suivaient les éléments répétés, ce qui contredit la prédiction de l'enchaînement associatif. Le codage positionnel prédit que les éléments répétés n'auront aucun effet sur le rappel, puisque les positions de chaque élément de la liste agissent comme des indices indépendants pour les éléments, y compris les éléments répétés. Autrement dit, il n’y a aucune différence entre la similarité entre deux éléments quelconques et les éléments répétés. Cela, encore une fois, n’est pas cohérent avec les données.

Étant donné qu’aucun modèle complet n’a été défini à ce jour pour la mémoire de séquence, cela constitue un domaine de recherche intéressant.