Au cœur de la plupart de nos activités quotidiennes, la mémoire de travail est une fonction cognitive permettant de maintenir des informations à court terme tout en traitant d’autres informations (Atkinson & Shiffrin, 1968 ; Baddeley & Hitch, 1974). Différents modèles s’accordent sur le rôle central de l’attention dans la mémoire de travail, notamment via un mécanisme de maintienspécifique : le rafraîchissement attentionnel (Johnson, 1992). La présente thèse s’est intéressée à ce mécanisme encore assez mal connu chez des populations jeunes et âgées.La mémoire de travail de travail semble altérée dans le vieillissement et de récents travaux suggèrent que cette altération pourrait résulter d’un déficit du rafraîchissement attentionnel chez les adultes âgés (Hoareau, Lemaire, Portrat, & Plancher, 2016 ; Jarjat et al., 2018 ; Plancher, Boyer, Lemaire, & Portrat, 2017). Une mesure comportementale du rafraîchissement a été utilisée pour tester l’hypothèse du ralentissement du rafraîchissement attentionnel dans le vieillissement. Cependant, nos résultats suggèrent plutôt que les adultes âgés auraient des difficultés à initier un mécanisme de rafraîchissement, confortant l’hypothèse d’une altération (mais pas nécessairement un ralentissement) du rafraîchissement attentionnel dans le vieillissement.Afin de développer un moyen d’améliorer le rafraîchissement attentionnel des adultes jeunes et âgés, nous nous sommes ensuite tournées vers la théorie de l’attention dynamique (Jones, 1976 ; Jones & Boltz, 1989 ; Large & Jones, 1999). Issue des travaux sur la cognition musicale, la théorie de l’attention dynamique propose que la distribution des ressources attentionnelles puisse être guidée par une structure temporelle externe et régulière, résultant en une meilleure allocation des ressources attentionnelles et une amélioration des traitements perceptifs et cognitifs. Puisque le rafraîchissement est un mécanisme attentionnel, nous avons fait l’hypothèse que la présence de régularités temporelles durant le maintien en mémoire de travail pourrait le rendre plus efficace. Nos études révèlent que la présence d’un rythme auditif régulier durant la rétention d’informationsaméliore, en effet, le rafraîchissement attentionnel chez les adultes jeunes et certains les adultes âgés qui ont de bonnes capacités d’inhibition.Puisque le rafraîchissement attentionnel a été étudié jusqu’à maintenant par le biais de mesures comportementales indirectes, nous avons cherché à identifier une mesure plus directe de ce mécanisme via une mesure électrophysiologique du rafraîchissement. Les mesures électroencéphalographiques effectuées durant le maintien en mémoire de travail suggèrent que les oscillations neurales, particulièrement dans les bandes de fréquence bêta, sont impliquées dans lerafraîchissement attentionnel.Nos résultats confortent l’intérêt d’utiliser des techniques interventionnelles musicales et/ou rythmiques pour pallier les altérations de la mémoire de travail. Les travaux de cette thèse offrent de nouvelles perspectives pour (1) l’étude de l’altération du maintien en mémoire de travail dans le vieillissement et (2) l’effet bénéfique de la présence d’une structure temporelle régulière sur les oscillations neurales durant le maintien en mémoire de travail. À plus long-terme, l’utilisation del’électroencéphalographie devrait permettre de mieux comprendre l’impact de ces interventions sur le fonctionnement de la mémoire de travail. / Working memory is at the core of most of our daily-life activities. This cognitive function allows maintaining information at short-term while processing other information (Atkinson & Shiffrin, 1968 ; Baddeley & Hitch, 1974). Several models have agreed on the central role of attention in working memory, in particular via a specific maintenance mechanism: attentional refreshing (Johnson, 1992). The present PhD thesis investigated this mechanism, which is still not well known, in young and old adults.Working memory seem to be impaired in aging, and recent studies have suggested that this impairment could be due to a deficit of attentional refreshing in old adults (Hoareau et al., 2016 ; Jarjat et al., 2018 ; Plancher et al., 2017). A behavioral measure of refreshing was used to test the hypothesis of a slowing down of refreshing in aging. However, our results rather suggest an agerelated deficit in the initiation of attentional refreshing and are thus in line with the hypothesis of an impairment (but not necessarily a slowing) of attentional refreshing in aging.To develop a way to improve attentional refreshing in young and old adults, we focused on the dynamic attending theory (Jones, 1976 ; Jones & Boltz, 1989 ; Large & Jones, 1999). Based on music cognition research, the dynamic attending theory proposes that the distribution of attentional resources can be guided in the presence of an external and temporally regular structure, resulting in a better allocation of attentional resources and enhanced perceptual and cognitive processing. As refreshing is an attentional mechanism, we hypothesized that this mechanism might benefit from the presence of temporal regularities during maintenance in working memory. Our studies revealed that the presence of an auditory, temporally regular rhythm during retention benefits indeed attentional refreshing in young adults and some in old adults who have with greater inhibition capacities.As attentional refreshing has been investigated up to now only with indirect behavioral measures, we aimed for a more direct assessment of this mechanism by investigating electrophysiological measures of refreshing. Electroencephalographical recordings during maintenance in working memory suggested that neural oscillations, especially in the beta-bandfrequency range, are involved in attentional refreshing.Our findings strengthen the interest of musical and/or rhythmical intervention techniques aiming to overcome deficits in working memory. The research of this thesis offers new perspectives for studying (1) age-related impairments of maintenance in working memory in aging and (2) the beneficial effect of the presence of a temporally regular structure on neural oscillations duringmaintenance in working memory. In a long-term perspective, electrophysiology could be helpful provide a better understanding of the impact of these techniques on working memory functioning.

La mémoire de travail est un système cognitif essentiel à notre vie quotidienne. Elle nous permet de conserver momentanément des informations dans le but de réaliser une tâche cognitive. Une des caractéristiques principales de ce type de mémoire est d’être limitée en capacité. Les raisons de cette limitation sont largement débattues dans la littérature. Certains modèles considèrent qu'une cause principale de l'oubli en mémoire de travail est l'existence d'un déclin temporel passif de l'activation des représentations mnésiques alors que d'autres modèles supposent que les interférences entre les informations suffisent à expliquer la capacité limitée de cette mémoire. Deux modèles computationnels ont été proposés récemment (TBRS* et SOB-CS) et illustrent parfaitement ce débat. En effet, ils décrivent de manière très différente ce qui se passe au cours d’une tâche de mémoire de travail impliquant à la fois la mémorisation et le traitement d’informations. En plus de s'opposer sur les causes de l’oubli, ils proposent des processus de maintien en mémoire de travail distincts : le rafraîchissement des informations pertinentes selon TBRS* versus la suppression des informations non pertinentes selon SOB-CS. Les travaux de cette thèse se sont organisés autour de deux objectifs principaux. Premièrement, cette thèse a porté sur l’étude de ces deux modèles et leur mécanisme de maintien. Pour cela, nous avons réalisé des expériences comportementales utilisant la tâche d’empan complexe afin de tester des hypothèses précises de ces modèles. Deuxièmement, nous avons étudié, à l'aide des modèles computationnels, les causes des déficits de mémoire de travail observés chez les personnes âgées, dans le but, à long terme, de créer ou d'améliorer les outils de remédiation. Concernant le premier objectif, les différents résultats d’études ont montré une discordance entre le comportement humain et les simulations. En effet, TBRS* et SOB-CS ne permettent pas de reproduire un effet positif du nombre de distracteurs contrairement à ce qui a été observé expérimentalement. Nous proposons que cet effet positif, non prédit par les modèles, est relié à la mémorisation à long terme non prise en compte dans ces deux modèles. Concernant le deuxième objectif, les résultats comportementaux suggèrent que les personnes âgées auraient principalement des difficultés à rafraîchir les traces mnésiques et à stabiliser les informations à long terme au cours d’une tâche d’empan complexe. Dans l’ensemble, les résultats de cette thèse suggèrent d'approfondir les recherches concernant les liens entre les mécanismes de maintien en mémoire de travail et la mémorisation à long terme, par exemple en proposant un nouveau modèle computationnel permettant de rendre compte de nos résultats. Au-delà des avancées concernant la compréhension du fonctionnement de la mémoire de travail, cette thèse montre également que l’utilisation de modèles computationnels revêt un caractère particulièrement pertinent pour l'étude d'une théorie ainsi que pour la comparaison de différentes populations. / Working memory is a cognitive system essential to our daily life. It allows us to temporarily store information in order to perform a cognitive task. One of the main features of this type of memory is to be limited in capacity. The reasons for this limitation are widely debated in the literature. Some models consider that a main cause of forgetting in working memory is the existence of a passive temporal decay in the activation of memory representations whereas other models assume that interference between information are sufficient to explain the limited capacity of this memory. Two computational models have recently been proposed (TBRS* and SOB-CS) and they perfectly illustrate this debate. Indeed, they both describe differently what happens during a working memory task involving both storage and information processing. In addition to opposing the causes of forgetting, they propose separate maintenance processes: refreshing relevant information according to TBRS* versus removing irrelevant information according to SOB-CS. This thesis was organized around two main objectives. First, we focused on the study of these two models and their maintenance mechanisms. To do so, we performed behavioral experiments using the complex span task to test specific hypotheses of these models. Second, using computational models, we investigated the causes of working memory deficits observed in the elderly, with the aim, in the long term, of creating or improving remediation tools. Regarding the first objective, results showed a discrepancy between human behavior and simulations. Indeed, TBRS* and SOB-CS did not reproduce a positive effect of the number of distractors contrary to what has been observed experimentally. We propose that this positive effect, not predicted by the models, is related to the long-term storage not taken into account in these two models. Regarding the second objective, the behavioral results suggest that older people would have difficulty mainly in refreshing memory traces and in stabilizing information in the long term during a complex task. Overall, the results of this thesis suggest to deepen the research on the links between the maintenance mechanisms and the long-term storage, for example by proposing a new computational model accounting for our results. Beyond advances in understanding the functioning of working memory, this thesis also shows that the use of computational models is of particular relevance for the study of a theory as well as for the comparison of different populations.