3. L’attention
Louis Bherer1
L’abondance des études dans le domaine du vieillissement attentionnel nous empêche de faire une revue exhaustive des résultats empiriques. Nous tenterons plutôt de tracer les grandes lignes des principales découvertes récentes dans le domaine. En premier lieu, nous allons aborder le vieillissement de l’attention comme la capacité à sélectionner une source d’information dans l’environnement (attention sélective), et subséquemment, nous allons considérer l’attention comme la capacité à partager nos ressources mentales entre deux sources d’informations ou deux tâches concurrentes (attention partagée ou divisée). Il sera ensuite question des découvertes dans le domaine des neurosciences qui ont permis de mieux connaître les bases neurologiques du vieillissement de l’attention. Quatrièmement, nous aborderons brièvement les recherches portant sur l’optimisation des processus attentionnels chez les personnes âgées. Enfin, nous verrons que les études récentes qui s’intéressent aux effets de l’expertise ou de la condition physique sur les performances cognitives ont permis d’identifier des modérateurs potentiels du vieillissement des processus attentionnels.
VIEILLISSEMENT DE L’ATTENTION SÉLECTIVE
L’attention sélective désigne notre capacité à traiter de façon efficace et rapide une information particulièrement pertinente pour une tâche en cours. Elle implique deux facettes, et donc au moins deux types de processus mentaux sous-jacents : la capacité à orienter nos ressources mentales vers une source d’information ou un stimulus particulier (exemple : un son, une image, etc.) et la capacité à inhiber les informations non pertinentes, parfois nuisibles ou interférentes, pour la tâche en cours. Cette vision un peu simplifiée de l’attention sélective, qu’on retrouve dans la plupart des livres de psychologie cognitive, se complexifie rapidement dès lors qu’on s’intéresse aux différents mécanismes cognitifs supportant l’attention sélective. En effet, l’attention sélective fait intervenir des mécanismes volontaires permettant d’orienter consciemment nos ressources mentales vers une information, et involontaires, c’est-à-dire agissant indépendamment de notre contrôle. L’attention sélective volontaire est contrôlée par les attentes des participants. Il s’agit donc d’un processus dirigé par un but qui intervient du haut vers le bas (top-down) dans l’architecture cognitive. C’est lui qui intervient principalement lorsqu’on cherche un objet dans un environnement complexe (exemple : un produit particulier dans un magasin à rayons). L’attention sélective peut aussi être sollicitée indépendamment de notre contrôle par un stimulus de l’environnement très saillant. Ce processus de capture attentionnelle provoquée par un stimulus externe intervient du bas vers le haut (bottom-up) dans l’architecture cognitive. Évidemment, bien que cette dichotomie des processus d’attention sélective semble suggérer qu’ils interviennent de façon indépendante, il n’en est rien, et de plus en plus de modèles théoriques tentent de rendre compte de l’interaction entre les deux types de phénomènes attentionnels pour expliquer le vieillissement de l’attention.
RECHERCHE VISUELLE
En laboratoire, l’attention sélective est souvent étudiée à l’aide du paradigme de recherche visuelle. Dans ce type de tâche, on demande aux participants de trouver une cible, comme une lettre par exemple, à travers des stimuli appelés distracteurs. En manipulant le degré de ressemblance physique (couleur, orientation) ou conceptuelle (lettres, chiffres, etc.) entre la cible et les distracteurs, on peut identifier les mécanismes cognitifs qui supportent l’attention sélective. Pour étudier le vieillissement attentionnel, les chercheurs ont comparé les performances des participants jeunes et âgés dans les tâches de recherche visuelle en s’intéressant aux changements liés à l’âge dans la vitesse de détection de la cible (mesure du temps de réaction) et sur l’effet du nombre d’items distracteurs (en calculant la pente de la fonction de ralentissement selon le nombre d’items). Les études classiques portant sur la vitesse de détection [1] suggéraient que le vieillissement entraîne une baisse d’attention sélective. Plusieurs études récentes, utilisant des tâches de recherche visuelle, ont confirmé cette observation puisque les personnes âgées sont souvent plus lentes et moins précises que les jeunes adultes [2]. Toutefois, ces résultats doivent être nuancés par le fait que le déficit des personnes âgées dépend aussi de la nature de la tâche. En effet, le déficit des aînés apparaîtra plus marqué[3] si la cible partage plusieurs attributs avec les distracteurs (barre verticale à travers des traits verticaux), que si la cible est plus distincte (barre verticale à travers des traits horizontaux). Cela serait dû à une difficulté des aînés à organiser les stimuli visuels de l’environnement [4]. En effet, les personnes âgées sont encore plus désavantagées que les jeunes à mesure que le nombre de distracteurs augmente et surtout lorsque les distracteurs diffèrent entre eux [5].
Les différences liées à l’âge dans les tâches de recherche visuelle suscitent encore aujourd’hui beaucoup d’intérêt chez les chercheurs. On se demande entre autres si une baisse d’efficacité des processus perceptuels, ou encore le ralentissement général des fonctions mentales et motrices souvent observé avec l’âge, pourrait expliquer l’effet du vieillissement dans les tâches d’attention sélective. En effet, plusieurs études récentes suggèrent que les mécanismes supportant l’attention sélective sont relativement épargnés par l’âge puisque les règles qui déterminent l’efficacité de la recherche visuelle seraient les mêmes pour les jeunes adultes que pour les adultes plus âgés. Par exemple, les personnes âgées bénéficient au même titre que les jeunes d’informations visant à faciliter la recherche visuelle [6, [7], lorsqu’on les informe au préalable de la couleur ou de la localisation de la cible, ou encore lorsque les distracteurs se ressemblent. En règle générale, plus une cible se distingue des items distracteurs et plus les distracteurs sont similaires, formant un groupe d’items homogènes, plus la détection de la cible est facile. Le fait que ces règles déterminent aussi bien les variations de performances des jeunes adultes et des aînés suggère que les mécanismes d’attention sélective sont relativement épargnés par l’âge.
Une approche plus récente dans l’étude de l’attention sélective a toutefois permis d’isoler des différences réelles liées à l’âge. Cette nouvelle approche consiste à interpréter les performances des participants non pas sur la base des caractéristiques des stimuli (cibles et distracteurs), mais plutôt sous l’angle des processus impliqués dans la tâche (top-down vs bottom-up) qui varient selon les consignes et les attentes du participant. Cette approche s’appuie sur l’hypothèse d’une diminution des processus de contrôle exécutif avec l’âge issue des études d’imagerie cérébrale. Nous y reviendrons. Selon cette hypothèse, on peut s’attendre à ce que les aînés éprouvent plus de difficulté en recherche visuelle lorsque la recherche repose sur des processus contrôlés ou volontaires. Pourtant, l’utilisation de consignes ou d’indices pour favoriser la détection d’une cible ne semble pas affectée par l’âge. En effet, les participants âgés peuvent, comme les jeunes, se préparer à détecter une cible visuelle ayant une forme, une couleur ou une orientation donnée [8], ou encore utiliser des indices de probabilité d’apparition d’une cible [9]. Il semble donc que certains mécanismes de contrôle volontaire (top-down) qui guident l’attention sélective soient préservés avec l’âge. Toutefois, les aînés seraient plus sensibles au phénomène de capture attentionnelle. C’est le cas notamment lorsqu’une cible doit être identifiée à travers des distracteurs en mouvement [10] qui nuisent au focus attentionnel.
Certains mécanismes attentionnels implicites, c’est-à-dire qui surviennent hors du champ de conscience du participant, semblent également épargnés par l’âge. De tels mécanismes interviennent dans les cas où l’information accumulée peut faciliter ou nuire aux performances ultérieures. Par exemple, dans une tâche où le participant doit indiquer l’orientation d’une cible, les performances seront facilitées si la couleur ou la position de la cible dans le champ visuel sont répétées entre deux essais consécutifs. Ces effets de répétition sont équivalents entre les aînés et les jeunes, suggérant que cet aspect du contrôle attentionnel top-down (mais implicite) est préservé au cours du vieillissement [11]. Ce type de contrôle attentionnel est implicite et se distingue de celui plus explicite discuté précédemment qui entre en jeu lorsqu’on doit maintenir et utiliser une consigne ou un indice pour faciliter la performance (chercher une cible d’une couleur connue). Évidemment, les deux types de contrôle de l’attention interviennent dans les situations d’attention sélective. On peut comparer les effets d’une composante implicite et explicite de contrôle attentionnel top-down en examinant l’effet d’une consigne ou d’un indice (top-down explicite) sur la performance en recherche visuelle, à l’effet provoqué par la répétition des caractéristiques d’une cible (top-down implicite). Dans ce cas, les processus top-down implicite et explicite auront une contribution additionnelle sur les performances, et ce de façon équivalente chez les aînés et les jeunes [12]. Par contre, les personnes âgées mettent plus d’emphase sur les aspects explicites du contrôle de l’attention, probablement pour compenser une baisse d’efficacité à dissocier la cible des distracteurs. Quoi qu’il en soit, les études utilisant les paradigmes de recherche visuelle suggèrent que les mécanismes top-down impliqués dans l’attention sélective sont relativement préservés au cours du vieillissement normal.
ATTENTION SPATIALE
Un autre aspect important de l’attention sélective est la capacité à distribuer spatialement le focus attentionnel. Ici, ce qui intéresse les chercheurs n’est pas la capacité de détecter un objet ou un son, mais plutôt d’orienter notre attention dans l’environnement pour mieux réagir à un événement qui n’est pas encore survenu. Pour évaluer cet aspect de l’attention en laboratoire, on présente un indice au participant lui indiquant à quel endroit surviendra une cible à laquelle il doit répondre (figure 3.1). Plusieurs études ont comparé les participants jeunes et âgés à ce type de tâche [13]. Les premières études dans ce domaine, conduites au début des années 1990, montraient que les aînés font plus d’erreurs que les jeunes si un stimulus à traiter est présenté à un endroit éloigné du focus de l’attention [14]. D’autres études ont montré que les personnes âgées maintiennent un focus attentionnel plus étroit mais seulement si la localisation du stimulus dans l’environnement est très imprévisible [15]. Toutefois, d’autres analyses n’ont pas montré de différence liée à l’âge sur la capacité à orienter l’attention spatiale [16]. Il est possible que ces résultats contradictoires soient liés au fait que, dans la plupart des études d’attention, la variable qu’on mesure est la vitesse de réponse et que très peu d’études tenaient compte du ralentissement général au début des années 1990, alors que la théorie du ralentissement général n’avait pas encore eu l’impact qu’on lui connaît aujourd’hui [17]. Il demeure tout de même des études récentes appuyant l’hypothèse que les aînés doivent maintenir un champ attentionnel plus restreint pour augmenter la saillance des stimuli et ainsi compenser un déclin de nature perceptive [18].
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| Fig. 3.1 — Tâche de recherche visuelle.Dans une tâche de recherche visuelle qui combine un effet facilitateur implicite (bottom-up) et explicite (top-down), l’item cible de l’ensemble de présentation apparaît en rouge (gris dans la figure) à travers des distracteurs noirs. L’effet top-down peut être manipulé en variant la probabilité qu’une cible soit présente, créant ainsi un effet d’attente volontaire chez le participant (d’après Madden et al. [9]). |
Enfin, quelques études ont aussi comparé les performances de participants jeunes et âgés dans des tâches qui nécessitent la détection d’un objet formé par des caractéristiques présentées dans plus d’un site du champ visuel fonctionnel, ou lorsqu’il faut porter attention à plusieurs objets à différents endroits du champ visuel. Les résultats de ces études sont importants car celles-ci étudient les habiletés de recherche dans un contexte spatial où l’attention est orientée vers un ou plusieurs objets distants dans le champ visuel, comme il arrive fréquemment dans la vie de tous les jours (exemple : en conduite automobile ou au cinéma). Ces études ont permis d’observer que les personnes âgées, comme les jeunes adultes, peuvent porter attention à plusieurs objets présentés à divers endroits du champ visuel [19], et ce même si les objets sont en mouvement [20]. Ainsi, bien que les personnes âgées tendent à répondre plus lentement que les jeunes dans les tâches d’attention et que, de façon générale, elles peuvent porter attention à moins d’items en même temps que les jeunes en raison d’une baisse de mémoire de travail, il semble que l’habileté des aînés à orienter leur attention dans l’environnement ne soit pas réduite. On peut donc conclure que l’âge a peu d’effet sur les mécanismes cognitifs qui supportent l’attention spatiale.
INHIBITION
L’inhibition désigne la capacité à ne pas orienter notre attention vers une source d’information (exemple : un son, une lumière) qui attire automatiquement notre attention. L’inhibition intervient également pour interrompre une activité en cours, comme pour freiner à une intersection lorsqu’un piéton s’engage sur la voie. Il s’agit donc d’une habileté attentionnelle qui joue un rôle central dans plusieurs activités de la vie de tous les jours. Dans les tâches d’attention sélective décrites dans la section précédente, l’attention sert à détecter une cible définie par une caractéristique particulière d’un objet, ou par une position du champ visuel. L’inhibition joue aussi un rôle important dans ce type de tâche, car la sélectivité dans la prise d’information implique également que le participant puisse inhiber le contexte formé par les distracteurs. Dans les tâches de mémoire à court terme et de mémoire de travail, l’inhibition gère le contenu de la mémoire en supprimant les sources d’information non pertinentes pour la tâche en cours. Plusieurs études portant sur la mémoire des personnes âgées ont proposé que l’inhibition diminue avec l’âge (voir chapitre 4, p. 54 – 55) et cette baisse d’inhibition pourrait expliquer les déficits des aînés dans plusieurs tâches cognitives selon Hasher et Zacks. Toutefois, les résultats des études utilisant les paradigmes d’attention sont plus nuancés.
Une méthode efficace pour étudier l’inhibition est de présenter au participant des stimuli distracteurs pendant une activité en cours. Dans la tâche de lecture avec distracteurs par exemple, des mots non pertinents pour le sens du texte sont présentés en italiques (figure 3.2). La lecture des personnes âgées sera plus affectée par les éléments distracteurs que celle des jeunes adultes, surtout si la position spatiale des distracteurs est imprévisible et s’ils partagent une relation conceptuelle avec le sens du texte [21]. Une autre méthode très répandue en psychologie qui permet d’étudier l’inhibition est la tâche de Stroop [22], dans laquelle le participant doit inhiber la lecture automatique d’un mot de couleur pour nommer la couleur de l’encre (répondre « rouge », si le mot « bleu » est écrit en rouge). À l’origine, on croyait que les aînés avaient plus de difficulté que les jeunes à inhiber la lecture automatique, car ils étaient plus lents pour nommer la couleur de l’encre si le mot désignait une couleur différente [23]. Toutefois, des études récentes ont permis d’observer que ce déficit apparent lié à l’âge n’est en fait que le fruit du ralentissement des aînés qui s’accentue lorsque la difficulté de la tâche augmente [24]. Malgré ces résultats nuancés, les chercheurs dans le domaine de l’attention s’entendent pour conclure que l’âge affecte en général les performances dans les tâches d’inhibition [25]. Il est possible toutefois que les divergences de résultats dépendent des tâches utilisées, puisqu’on retrouve une multitude de tâches d’inhibition qui pourraient faire appel à des mécanismes d’inhibition distincts [26].
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| Fig. 3.2 — Exemple d’un texte contenant des éléments distracteurs en italique.Les personnes âgées seront plus désavantagées que les jeunes adultes par les éléments distracteurs si leur position est imprévisible et qu’ils partagent des liens conceptuels avec le sens du texte à lire (d’après Carlson et al. [21]). |
ATTENTION SOUTENUE
L’attention soutenue est la capacité à maintenir un niveau d’attention permettant de détecter un événement imminent et dont la probabilité peut être faible ou élevée. Deux types de tâches ont permis d’identifier des déficits d’attention soutenue chez les personnes âgées. Dans le premier type, les participants doivent détecter des cibles rares, comme le mouvement anormal d’une aiguille sur un cadran. Ces tâches permettent d’évaluer la vigilance ou la capacité à maintenir un niveau d’éveil suffisamment élevé pour détecter des événements rares. La plupart des études utilisant ces paradigmes auprès des aînés montrent une diminution de l’attention soutenue associée à l’âge [27].
L’attention soutenue peut également favoriser la préparation d’une action motrice. Cette attention préparatoire désigne notre capacité à développer et maintenir un schéma d’action pour favoriser une réponse optimale, comme le feu orange ou jaune nous permet de nous préparer à freiner au feu rouge [28]. Plusieurs études ont observé que les personnes âgées tiraient moins profit d’une information préalable pour préparer une réponse motrice simple dans les tâches de temps de réaction [29]. Ainsi, l’âge aurait un impact sur l’attention préparatoire. Une série d’études récentes a permis d’observer que le déficit lié à l’âge sur la préparation est de nature attentionnelle et va au-delà du simple ralentissement d’un geste moteur. De plus, le déficit lié à l’âge serait de nature stratégique, puisque les personnes âgées tendent à se préparer moins efficacement pour les événements incertains mais peuvent se préparer aussi rapidement que les jeunes lorsque les événements sont très probables [30].
VIEILLISSEMENT DE L’ATTENTION PARTAGÉE
Une autre fonction importante de l’attention consiste à tenir compte de plusieurs sources d’information en même temps. On parle alors d’attention divisée ou d’attention partagée. Un nombre impressionnant d’études relatives aux effets de l’âge sur l’attention divisée a été publié au cours des dernières années. Les questions qui ont intéressé les chercheurs portent sur la capacité à alterner l’attention successivement entre deux tâches et à partager les ressources attentionnelles entre deux tâches concurrentes.
TÂCHES D’ALTERNANCE
Pour évaluer notre capacité à orienter notre attention vers différentes tâches, les chercheurs ont mis au point les tâches d’alternance. Ces tâches impliquent souvent de devoir faire différentes opérations mentales sur les mêmes stimuli. Par exemple, on peut demander aux participants tantôt de dire si le nombre présenté « 777 » est plus grand ou plus petit que 5 (dans l’exemple, la réponse est « plus grand »), tantôt de dire si le nombre d’items est plus grand ou plus petit que 5 (dans l’exemple, la réponse est « plus petit »). Le fait de devoir alterner entre deux tâches augmente momentanément le délai de réponse et le nombre d’erreurs produites dans la nouvelle tâche. En règle générale, on s’intéresse à la diminution de performance observée au premier essai de la nouvelle tâche, donc provoquée par l’alternance entre les tâches, ainsi qu’à la diminution générale de performance provoquée par le fait de devoir se préparer à faire l’une des deux tâches. Cette diminution générale des performances s’observe en comparant les performances des participants pour une tâche donnée lorsqu’elle est effectuée seule ou dans la situation qui nécessite d’alterner entre les tâches.
Plusieurs études ont utilisé le paradigme d’alternance entre tâches auprès des personnes âgées et ont permis d’observer que les aînés ont plus de difficulté que les jeunes à alterner rapidement entre plusieurs tâches et qu’ils ont aussi plus de difficulté que les jeunes à se préparer à exécuter plusieurs tâches [31]. Toutefois, si on donne plus de temps aux aînés pour mieux préparer la tâche à venir, qu’on leur permet de pratiquer les tâches pendant plusieurs blocs d’essais et que les tâches ne requièrent pas trop de mémoire (impliquant peu de choix de réponse), les différences liées à l’âge sur la capacité à alterner rapidement entre deux tâches tendent à diminuer [32]. Il semble donc que l’effet de l’âge sur la capacité à alterner entre deux tâches dépende de la nature de la tâche, des conditions permettant une bonne préparation et de la familiarité des participants avec les tâches. En revanche, la difficulté générale des aînés à préparer plusieurs tâches à la fois semble robuste, probablement due à une baisse d’efficacité de la mémoire à court terme.
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