Utilisation des tests de pratique, de la prise de parole en public et de la surveillance des sources pour examiner les influences des stratégies d'apprentissage et du stress sur la mémoire épisodique
Summary
La présente expérience a combiné trois procédures expérimentales — une manipulation de l’apprentissage de la pratique de la récupération, une tâche de discrimination fondée sur la liste et une technique d’induction du stress — pour examiner les influences de différentes stratégies d’apprentissage et le stress aigu sur plusieurs mesures de la mémoire épisodique.
Abstract
Des recherches antérieures ont démontré que l’information sur l’apprentissage par la pratique de la récupération, qui consiste à étudier et à passer des tests de pratique, a entraîné moins de troubles de la mémoire sous le stress que l’information d’apprentissage par le biais d’études répétées. La présente expérience a combiné trois procédures expérimentales pour examiner plus en détail les mécanismes de mémoire sous-jacents à l’efficacité de la pratique de récupération dans le contexte du stress. Une tâche de discrimination fondée sur la liste a été mise en œuvre, au cours de laquelle les participants ont appris deux listes de mots distinctes. Ceci a été combiné avec une manipulation de récupération-pratique, car la moitié des participants se sont engagés dans l’essai de pratique et l’autre moitié ont engagé dans l’étude conventionnelle pendant l’apprentissage. Une semaine plus tard, les participants ont subi l’induction de stress, utilisant le test de stress social de Trèves. Avant et après l’induction du stress, les participants ont effectué des tests de mémoire d’élément et de source (c.-à-d. discrimination de liste). La combinaison de ces trois procédures a donné des résultats informatifs : la pratique de récupération, dans le contexte du stress, l’amélioration de la mémoire de l’élément, mais pas la mémoire source par rapport à l’étude conventionnelle. Les limites et les orientations futures pour l’utilisation de cette méthodologie sont discutées.
Introduction
Les cas de stress psychologique aigu nuisent généralement à la récupération de la mémoire1. Par exemple, l’exécution d’une tâche de parler public à haute pression réduit la quantité d’informations dont les individus peuvent se souvenir par la suite2,3,4,5,6. Cette conclusion commune est en grande partie attribuée à l’influence neurale du cortisol humain d’hormone de stress. Lorsque les niveaux de cortisol sont augmentés après le stress, le cortisol se lie aux récepteurs glucocorticoïdes dans l’hippocampe7,8, altérant le souvenir de l’information précédemment apprise9.
Dans des recherches récentes, les effets néfastes du stress sur la récupération de la mémoire ont été éliminés lorsque les participants ont étudié les stimuli en utilisant la pratique de récupération de stratégie d’apprentissage très efficace10. Les participants ont appris une liste de mots par des études répétées, ou par l’étude suivie de plusieurs tentatives de rappel libre des mots (c.-à-d. pratique de récupération). Un jour plus tard, quand la mémoire a été examinée après l’induction d’effort, ceux qui ont appris par l’intermédiaire de l’étude répétée se sont souvenus moins de mots que leurs contre-parties non-stressées, tandis que ceux qui ont appris par l’intermédiaire des essais répétés n’ont montré aucun affaiblissement de mémoire.
Pour mieux comprendre pourquoi la pratique de récupération a prémunitait si efficacement la mémoire contre les effets délétères du stress aigu, il est utile d’examiner de plus près les processus de mémoire affectés. L’étude précédente a simplement examiné la mémoire des éléments en faisant rappeler aux participants les mots qu’ils avaient appris10. Dans la présente étude, la mémoire des sources a été examinée plus attentivement afin de déterminer si la pratique de récupération soutenait également la mémoire du contexte dans lequel chaque élément a été appris. Cette approche a été fondée sur des recherches montrant que la pratique de récupération augmente la mémoire de l’information contextuelle associée à un épisode d’apprentissage donné (p. ex., lorsque chaque élément a été appris, où chaque élément a été appris)11.
Pour déterminer comment la pratique de récupération interagit avec le stress aigu pour influencer à la fois la mémoire des éléments et des sources, il a été nécessaire de combiner trois procédures expérimentales. Tout d’abord, une manipulation standard de la pratique de récupération a été mise en œuvre dans laquelle les participants ont soit étudié des stimuli à plusieurs reprises, soit participé à des études suivies d’un rappel gratuit. Deuxièmement, une tâche de discrimination de liste a été utilisée pour examiner séparément la mémoire des éléments et des sources. Il s’agissait d’apprendre aux participants des stimuli à partir de deux listes temporellement séparées et codées par couleur qui pourraient être différenciées lors d’un test de mémoire ultérieur. Troisièmement, une méthode couramment utilisée d’induction du stress psychologique a été utilisée, dans laquelle les participants doivent donner un court discours et résoudre des problèmes mathématiques tout en étant jugés12.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les souvenirs épisodiques sont associés à l’information contextuelle. Pour mieux comprendre comment le stress psychologique et les différentes stratégies d’apprentissage influencent la mémoire épisodique, il est important de considérer comment ces variables influencent les éléments contextuels de la mémoire. Le contexte associé à une mémoire (p. ex., où la mémoire a été acquise, quand elle a été acquise) pouvait être examiné de façons infiniment nombreuses. Le présent protocole a fait un pas en avant dans l’examen de la mémoire pour le contexte avec l’utilisation d’une tâche de discrimination de liste, qui évalue la source d’une mémoire donnée. La nouvelle combinaison d’une tâche de discrimination de liste avec l’induction de stress et d’une manipulation de codage de pratique de récupération a permis un essai des mécanismes de mémoire sous-jacents à l’efficacité de la pratique de récupération pour tamponner la mémoire contre le stress aigu10 .
Les futurs chercheurs pourraient envisager de modifier la manipulation de la pratique de récupération utilisée dans le présent protocole. Comme indiqué dans les résultats, les participants au groupe de recherche-pratique n’ont rappelé qu’environ 25 % des articles de la liste de mots au cours de leurs tentatives de rappel libre au cours de la session 1. Ce faible niveau de performance n’est pas optimal, ni expérimentalement ni pratiquement, bien que la restriction de la proportion de coups utilisée dans le présent protocole ait permis un examen significatif de l’efficacité de la pratique de récupération. Pour la cohérence avec la littérature précédente10, le protocole actuel exigeait que le groupe de récupération-pratique étudie simplement chaque liste de mots une fois et puis fasse des tentatives de rappel libre sans rétroaction ultérieure ou réexposition aux stimuli. Cependant, la recherche suggère que la pratique de récupération se traduit par un apprentissage plus robuste lorsque les participants reçoivent des commentaires sur leur rendement au cours des tentatives de récupération-pratique24 et lorsque les participants sont réexposés aux stimuli entre les chaque tentative de récupération-pratique25. Ainsi, une manipulation plus efficace de récupération-pratique peut impliquer de multiples cycles d’étude, de test de rappel libre, et de rétroaction concernant la justesse.
La procédure de discrimination fondée sur la liste utilisée dans la présente expérience n’a été que quelque peu efficace, étant donné que certains participants ont démontré un rendement au niveau du hasard. Cette tâche a été empruntée à la recherche précédente, dans laquelle la mémoire source a été testée dans les minutes de la procédure de codage de la liste de mots26,27. Le délai d’une semaine entre l’encodage et les tests de mémoire qui a été mis en œuvre dans le présent protocole peut avoir contribué à la performance observée de discrimination de liste au niveau du hasard. Ainsi, afin d’améliorer le rendement de la discrimination fondée sur la liste afin que les effets du stress et de la pratique de récupération deviennent plus évidents, les futurs chercheurs pourraient envisager de raccourcir l’intervalle de rétention entre l’encodage et l’essai. Cependant, l’intervalle d’une semaine utilisé dans le présent protocole peut être souhaitable parce qu’il imite des circonstances plus réalistes (p. ex., apprendre de l’information aujourd’hui et les rappeler dans une semaine). Pour maintenir ce délai, mais améliorer la capacité des participants à faire la distinction entre les éléments tirés des deux listes de mots, les chercheurs peuvent envisager de rendre les deux épisodes de codage (c.-à-d. l’apprentissage des deux listes de mots) plus distincts. À titre d’exemple, l’encodage des deux listes de mots pourrait être séparé par un intervalle de temps plus long ou les listes de mots pourraient être codées dans des emplacements physiques différents.
En plus des limites des protocoles de récupération-pratique et de liste-discrimination, la procédure d’induction de stress utilisée dans la présente expérience a démontré l’efficacité limitée. Les participants n’ont montré qu’une augmentation modérée du cortisol dans les trois mesures. Puisque cette méthode exacte d’induction de stress a induit avec succès des réponses plus fortes de stress dans les expériences précédentes28,29, les résultats actuels sont probablement dus aux différences d’échantillon plutôt qu’à un paradigme inefficace. Les femmes, en particulier celles qui prennent des contraceptifs oraux, démontrent souvent une réponse émoussée de cortisol aux facteurs de stress aigus15. La présente étude a recruté un échantillon largement féminin (73 % de femmes), ce qui a pu contribuer à réduire le cortisol post-stress au niveau du groupe. Il existe plusieurs options pour contrôler cette question. Les futurs chercheurs peuvent choisir de recruter un échantillon exclusivement masculin30, inclure le sexe comme une variable indépendante dans les analyses statistiques4, ou inclure l’utilisation de contraceptifs et la phase du cycle menstruel comme variables dans les analyses sur le cortisol1. Toutefois, ces options exigent des considérations supplémentaires. La première limite la généralisation des résultats, et la deuxième et la troisième exigent des tailles d’échantillon plus grandes pour tenir compte de l’ajout de variables au modèle statistique.
D’autres changements méthodologiques devraient être envisagés. Tout d’abord, pour mieux cartographier l’augmentation post-stress du cortisol et la période de récupération subséquente, les chercheurs devraient recueillir plus d’échantillons de salive. Par exemple, certains chercheurs choisissent de prélever des échantillons toutes les 5-10 min après le début du stress jusqu’à une heure après l’induction du stress31. Deuxièmement, les chercheurs peuvent envisager de manipuler le stress entre les sujets. Dans la conception actuelle des mesures répétées, des questions telles que la fatigue des participants pourraient confondre les effets du stress observés. Une conception entre les sujets avec un groupe témoin non stressé éliminerait ces problèmes potentiels. En outre, l’acte de récupérer des éléments sur le test de pré-stress peut avoir donné des avantages de récupération-pratique sur le test post-stress, réduisant effectivement les avantages de la manipulation de la pratique de récupération-codage. Une manipulation entre les sujets du stress, comportant seulement un essai de mémoire (post-stress), éliminerait ce problème potentiel. Troisièmement, les chercheurs devraient tenir compte de l’impact émotionnel de la tâche de distraction mise en œuvre entre l’induction du stress et les tests de mémoire au cours de la session 2. Le fait que les participants regardent une sitcom (c.-à-d. LeBureau) peut induire une humeur positive. L’inclusion d’une mesure post-sitcom des états d’humeur des participants permettrait de mieux comprendre comment l’humeur et le stress physiologique influencent les performances de la mémoire subséquente. En fin de compte, une mesure de référence supplémentaire de l’anxiété de l’État devrait être ajoutée au début de la session 1 dans le présent protocole. Pour déterminer si la pratique de l’étude et la pratique de récupération ont un impact différentiel sur les niveaux d’anxiété pendant la session-1, cette mesure initiale est nécessaire pour la comparaison avec la mesure qui est prise à la fin de la session 1.
Le présent protocole a employé une nouvelle combinaison de trois procédures expérimentales – une manipulation de récupération-pratique, une tâche de liste-discrimination, et la technique de tSST d’induction de stress – pour examiner un mécanisme potentiel de mémoire sous-jacent à la l’efficacité de la pratique de récupération à créer des souvenirs résistants au stress. Les résultats de cette méthodologie ont montré que, dans le contexte du stress, la pratique de récupération a amélioré la mémoire des éléments qui ont été appris, mais n’a pas amélioré la mémoire pour la source des éléments. Ces résultats parlent de l’efficacité de combiner ces procédures pour étudier des questions liées à la pratique de récupération, les éléments contextuels de la mémoire épisodique, et/ou le stress psychologique aigu. Les recherches futures portant sur des questions liées à un ou plusieurs de ces sujets devraient envisager d’utiliser ces techniques, mais en accordant une attention particulière aux modifications décrites ci-dessus.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été financé par le Soldier Center (CCDC) du U.S. Army Combat Capabilities Development Command (CCDC). Les opinions exprimées dans cet article sont uniquement celles des auteurs et ne reflètent pas les politiques officielles ou les positions de l’armée américaine, le ministère de la Défense, ou tout autre ministère ou organisme du gouvernement américain. Les auteurs remercient Abbie Gantner pour son aide à la collecte de données.
Materials
| Blank paper | N/A | N/A | Paper is given to participants for speech preparation during stress induction |
| Clipboard equipped with blank sheets of paper and a list of 50 math subtraction tasks with answers (e.g., 4782 – 17). | N/A | N/A | The experimenter holds the clipboard during stress induction. (S)he takes notes on the blank paper during participants' speeches, and refers to the math problems for the math-subtraction portion of stress induction. |
| Computers (two) | N/A | N/A | Necessary for presenting stimuli, administering memory tests, and recording participants' responses. |
| Crovial storage box (recommended) | N/A | N/A | Helpful for storing saliva samples until the time of analysis. |
| Cryovials (2 mL) | N/A | N/A | Needed for collection of saliva samples for cortisol analysis. The present paradigm required three cryovials per participant. |
| Cubicle desks with chairs (two of each) | N/A | N/A | Cubicles are helpful for limiting distractions during encoding and memory testing. |
| Freezer | N/A | N/A | Needed for storing saliva samples until the time of analysis. Freezer must maintain a temperature of approximately 0 degrees fahrenheit. |
| Smoothie-sized straws | N/A | N/A | Helpful for passing saliva from the mouth into each cryovial. |
| Stimulus presentation software (recommended) | E-Prime 3.0 (recommended) | Helpful for precision in stimulus presentation (e.g., 2 s presentation rate for words during experimental session 1) and video presentation (e.g., Planet Earth during session 1). Also helpful for administration of recognition tests and recording participant responses (session 2). | |
| The State Trait Inventory for Cognitive and Somatic Anxiety | N/A | N/A | Necessary for assessing subjective stress. Borrowed from Grös, Antony, Simms, and McCabe (2007). |
| Video camera with tripod | N/A | N/A | Necessary for stress-induction procedure. Camera needs to appear to record participants, but does not need to be capable of recording. |
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