Cette étude s’intéresse à l’effet de la fréquence sur le rappel sériel immédiat (RSI) et sur le rappel sériel différé (RSD). Au plan méthodologique, l’objectif est de déterminer si les patrons de résultats obtenus pour le rappel des items et de l’ordre de ces items sont similaires dans les deux paradigmes. Au plan théorique, le but est de tester les prédictions effectuées par deux études, soit celles de Poirier et Saint-Aubin (1996) en RSI et DeLosh et McDaniel (1996) en RSD. Vingt-quatre sujets effectuent une étude comportant à la fois du rappel immédiat et différé, où la fréquence des mots entre les listes est manipulée (haute et basse fréquence). Tel que prédit, les résultats démontrent que les items fréquents sont mieux rappelés dans les deux types de délais et que la fréquence n’a pas d’incidence sur le rappel de l'ordre en RSI. Toutefois, l’hypothèse de départ selon laquelle les mots fréquents étaient favorisés pour le rappel de l’ordre en différé n’a pas été confirmée, remettant ainsi en question la nécessité d’une distinction théorique entre le RSI et le RSD pour expliquer l’effet de la fréquence.

Les avantages liés à la formation musicale transfèrent au traitement du langage, et à certaines fonctions perceptives et cognitives. Nous examinons si cette formation facilite aussi l'apprentissage de mots nouveaux au long de la vie. Les enfants «musiciens» et les jeunes musiciens professionnels surpassent les participants de contrôle dans une série d’expériences, avec une plasticité cérébrale plus rapide, et une connectivité fonctionnelle plus forte, mesurées par électroencéphalographie. Les résultats des musiciens plus âgés sont moins clairs, suggérant un impact limité de la formation musicale sur le déclin cognitif. Enfin, les jeunes musiciens ont une meilleure mémoire à long terme des nouveaux mots, ce qui contribuerait à expliquer l’avantage observé. Ces effets de transfert de la formation musicale au niveau sémantique et de la mémoire à long terme révèlent l’importance des fonctions cognitives générales et ouvrent de nouvelles perspectives pour l’éducation et la rééducation. / Based on results evidencing music training-related advantages on speech processing, perceptive and cognitive functions, we examine whether music training facilitates novel word learning throughout the lifespan. We show that musically-trained children and young professional musicians outperform controls in a series of experiments, with faster brain plasticity and stronger functional connectivity, as measured by electroencephalography. By contrast, advantages for old adult musicians are less clear-cut, suggesting a limited impact of music training to counteract cognitive decline. Finally, young musicians show better long-term memory for novel words, which possibly contributes, along with better auditory perception and attention, to their advantage in word learning. By showing transfer effects from music training to semantic processing and long-term memory, results reveal the importance of domain-general cognitive functions and open new perspectives for education and rehabilitation.

On pense souvent que notre mémoire nous joue des tours et nous fait défaut. Ces oublis concernent généralement des souvenirs qui ne sont pourtant pas si vieux. Alors quand il s’agit de se rappeler d’informations sensorielles auxquelles nous n’avons pas repensé depuis plusieurs dizaines d’années, pas de doute, il ne reste plus rien… Mais en est-on vraiment sûr? Et si l’information était toujours là, prête à se manifester de manière explicite -comme sous forme de rappel ou de sentiment de familiarité- pour peu que les conditions le lui permettent? A ce jour, très peu d’expériences ont été menées sur ce sujet. L’objectif de ma thèse a donc été d’apporter des premiers éléments de réponse concernant la récupération de mémoires laissées inactives. Ma recherche s’est orientée selon deux axes principaux : une première partie théorique où je montre a) qu’il n’est pas nécessaire de réactiver une trace mnésique pour la maintenir à très long-terme si elle a été suffisamment répétée et b) que la récupération explicite de cette mémoire serait possible grâce à la présentation d’informations qui cibleraient au mieux le souvenir ; une seconde partie expérimentale où je montre a) que des participants sont capables de récupérer de manière explicite des informations laissées en dormance pendant au moins une dizaine d’années et b) que cette trace mnésique pourrait être détectée sur des tracés d’Electroencéphalographie (EEG). Ainsi, et aussi étonnant que cela puisse paraître, dans des conditions favorables à leur réactivation, d’anciennes traces mnésiques que l’on croyait disparues, peuvent de nouveau surgir sous la manifestation de rappel ou de sentiment de familiarité par exemple. Ces résultats soulèvent des questions majeures concernant le stockage neuronal de cette information. / Memory plays tricks on us and fails us even for recent events. So for the retrieval of sensory information that we have not experienced for decades, surely the memories are gone without a trace, but can we be sure of this? What if the information had been there all along ready to be explicitly retrieved through recall or familiarity for example? So far, experimental evidence is lacking. The purpose of my thesis was to shed some light on the retrieval of these inactive memories. To tackle this problem I developed my research around two main axes: For the first part which is theoretical, I suggest that a) reactivations are not necessary to maintain very long-term memories if the memories were sufficiently repeated at first; b) it might be possible to retrieve explicitly remote inactive memories using specific cues; in the second part which is experimental, I show that a) within specific conditions participants are able to retrieve explicitly very long-term memories that were left inactive for decades and b) such memory traces could be found on the Electroencephalography (EEG) signals. Surprisingly, when conditions are met, remote memories that were thought to be lost can again elicit recall or familiarity. With these results, a question remains: How do neurons store such information?

L’objectif de cette thèse était de caractériser les relations entre tempérament et performances cognitives chez le cheval et leur modulation par le stress. Le tempérament était évalué selon cinq dimensions: la peur, la réactivité à l’Homme, la grégarité, la sensibilité tactile et l’activité locomotrice. Les relations entre ces dimensions et les performances lors de tâches instrumentales et de mémoire de travail ont été recherchées. La dimension de peur semble particulièrement essentielle et son influence dépend du stress : elle aurait un effet positif sur les performances cognitives en cas de stress intrinsèque, c’est-à-dire lorsque la tâche est elle-même source de stress, et un effet négatif en cas de stress extrinsèque. En l’absence de facteur de stress, ces relations sont plus contrastées. Dans une moindre mesure, des relations entre performances cognitives et les autres dimensions de tempérament ont été observées. L’activité locomotrice a une influence positive sur les performances qui ne ressort qu’en présence de facteurs de stress, qu’ils soient extrinsèques ou intrinsèques. Ce travail de thèse permet de contribuer à la caractérisation des liens entre tempérament et cognition, qui est un champ d’étude en pleine expansion, et met en évidence l’importance du stress dans la compréhension ces relations. / The aim of the current thesis was to characterize the relationships between temperament and cognitive performances in horses and their modulation when influenced by stress. The temperament was evaluated considering five dimensions: fearfulness, reactivity to humans, gregariousness, tactile sensitivity and locomotor activity. The relationships between these dimensions and performances during instrumental learning tasks as well as working memory tests have been investigated. The dimension of fearfulness seems particularly important and its influence depends on the presence or absence of stressor. Fearfulness has a positive effect on performances in case of intrinsic stress, i.e. the cognitive task is the source of stress; and a negative effect in case of extrinsic stress. Without any stressor, these relationships are more contrasted. To a lesser extent, relationships between cognitive performances and the other dimensions of temperament have been found. Especially, the dimension of locomotor activity has a positive effect on performances that stands out only in presence of stressors, whether they are intrinsic or extrinsic. This thesis contributes to the characterization of links between temperament and cognition, which is a field of study in a wide expansion, and shows the importance of stress in order to understand these relations.

L’objectif de ce travail de thèse est d’évaluer le potentiel de la musique comme support mnémotechnique pour l’acquisition de nouvelles informations chez des personnes âgées saines et atteintes de la maladie d’Alzheimer (MA). Les bénéfices de la musique sur la cognition ont souvent été mis en évidence, y compris chez des populations âgées ou atteintes de démence. Parallèlement, chez des sujets jeunes, l’idée que la musique peut servir de support pour la mémoire a été largement débattue. Pourtant, très peu d’études ont posé cette question auprès de populations âgées ou dans la démence, malgré le besoin persistant de stratégies d’intervention dans ce domaine. Dans le présent travail, deux études sont menées dans une cohorte de 8 participants atteints d’un stade léger de la maladie d’Alzheimer, et 7 participants âgés sains appariés en âge et niveau de scolarité. La première étude porte sur la mémoire verbale, et compare l’apprentissage et la rétention de paroles (textes inconnus) présentées de manière récitée ou chantée. Lorsque les paroles sont chantées, différents degrés de familiarité de la mélodie sont contrastés. Aussi, l’action motrice étant intimement liée à l’écoute musicale, nous contrastons deux procédures d’apprentissage impliquant (ou non) la production synchronisée des paroles à mémoriser pendant l’encodage : le participant est invité à chanter à l’unisson avec un modèle (ou à écouter simplement sans chanter). Les résultats de cette étude sont présentés et discutés dans les deux premiers articles de la partie expérimentale. Ils suggèrent globalement que la musique n’aide pas l’apprentissage en rappel immédiat ; un effet délétère est même observé lorsque la mélodie utilisée est non familière. Par contre, la musique favorise la rétention à long terme des paroles, principalement pour les participants MA. Elle ne semble cependant pas interagir avec la procédure d’apprentissage impliquant le chant à l’unisson. La seconde étude porte sur l’apprentissage de séquences de gestes. Suivant la même logique que dans la première étude, nous explorons l’influence d’un accompagnement musical (versus apprentissage en silence) et d’une procédure d’apprentissage avec production synchronisée (versus observation) des gestes durant l’encodage. Les résultats (article 3) ne montrent pas non plus d’interaction entre l’accompagnement et la procédure d’apprentissage, mais différents effets de chaque composante sur les deux groupes de participants. Effectuer les gestes en synchronie avec un modèle lors de l’encodage est bénéfique pour les sujets Contrôles, mais plutôt délétère pour les participants MA. Par contre, l’accompagnement musical favorise davantage l’apprentissage chez les sujet MA que chez les Contrôles. En discussion générale, nous discutons les implications de ces résultats pour la neuropsychologie fondamentale et clinique, et proposons notamment différentes recommandations visant à maximiser ces effets et à les rendre pertinents pour l’usage thérapeutique en stimulation cognitive. / This thesis research aims to test the potential of music as a mnemonic support for new learning in normal elderly and Alzheimer’s disease (AD) participants. Several studies have highlighted the beneficial effects of music on cognition in aging and dementia. At the same time, in young adults, the idea that music could serve as a mnemonic support is highly debated. Yet, very few studies addressed this question in aging or dementia. In the present work, we conduct two studies in a cohort of 8 mild Alzheimer’s disease and 7 matched control participants. The first study concerns verbal memory, and compares learning and different retention delays of lyrics (unknown texts) that are either spoken or sung. When lyrics are sung, different degrees of melody familiarity are contrasted. Moreover, as motor activity is strongly related to music, we compare two learning procedures that are either synchronized or not with the production of these lyrics during encoding: 1) participants sing in unison with the model or 2) participants hear the model without singing. Results of this study are presented and discussed in the first two articles of the experimental section. Globally, music does not show aid for learning measured in immediate recall; we even observed a harmful effect when lyrics are sung on a non-familiar melody. But music helps long-term retention of lyrics, particularly for AD participants. Nevertheless, music does not clearly interact with learning procedure involving unison singing. The second study of the thesis investigates the learning of gesture sequences. Similarly to the first study, we explore influence of music versus silence as background accompaniment, and synchronized production versus observation of gestures during encoding. Results (article 3) showed again no interaction between background accompaniment and learning procedure, but different effects of each variable on both groups. Learning gestures with synchronized production is beneficial for normal controls, but harmful for AD participants. On the other hand, musical accompaniment led to greater benefit for AD participants than for controls. In the general discussion, we present the implications of these results for fundamental and clinical neuropsychology. We propose some recommendations to maximize these effects and make them relevant for therapeutic care.

Chez les rongeurs, la mémoire procédurale est préservée alors que la mémoire « déclarative » est profondément altérée au cours du vieillissement normal ou pathologique.L’injection d’un agoniste partiel des récepteurs 5-HT4 (SL 65.0155. 0.01mg/kg) permet aux rongeurs de récupérer leurs facultés dans une tâche de discrimination olfactive, le labyrinthe olfactif par exemple.L’activation des récepteurs 5-HT4 par un agoniste pourrait être utilisée pour lutter contre les dysfonctionnements mnésiques rencontrés dans certaines pathologies neurodégénératives telle que la maladie d’Alzheimer. L’injection d’un agoniste partiel des récepteurs 5-HT4 (SL 65.0155. 0.01mg/kg) permet aux rongeurs de récupérer leurs facultés dans une tâche de discrimination olfactive, le labyrinthe olfactif par exemple.L’activation des récepteurs 5-HT4 par un agoniste pourrait être utilisée pour lutter contre les dysfonctionnements nésiques rencontrés dans certaines pathologies neurodégénératives telle que la maladie d’Alzheimer. / In normal aging or pathological brain diseases in rodents procedural memory is spared while reference memory is deeply impaired.Injection of a partial selective 5-HT4 agonist (SL65.0155. 0.01mg/kg) enabled complete recovery of association learning performance in an olfactory associative discrimination task, the olfactory tubing maze for exemple.Activation of 5-HT4 receptors by a selective agonist could be useful for the symptomatic treatment of memory dysfunctions related to pathological aging such as Alzheimer’disease.

Ce mémoire démontre que les caractéristiques de niveau inférieur telles que les fréquences spatiales (SF) et les orientations (V1) sont encodées spécifiquement avec les caractéristiques visuelles de niveau supérieur auxquelles elles ont été associées lors de l'apprentissage. Deux groupes ont appris deux ensembles de visages - composés soit de la même combinaison soit de deux combinaisons différentes de SF et d'orientations entre les ensembles. Plus tard, dans une tâche à trois alternatives, les participants ont distingué les visages appris des deux ensembles et des nouveaux ensembles de visages non cibles (filtrés avec trois filtres complémentaires de bas niveau). Il existe des preuves extrêmement solides que la similarité de bas niveau entre les deux ensembles appris augmente les interférences de la mémoire de reconnaissance (BF01 : 4,1; p<0.01) et il existe également des preuves solides que la similarité de bas niveau observée avec les nouvelles fonctionnalités de haut niveau n'a pas d'impact sur les interférences (BF01 : Inf; p=1). Nos résultats expliquent les contradictions apparentes dans la littérature, démontrent une directionnalité évidente dans le modèle d'encodage de la mémoire humaine et aident à consolider la relation entre l'esprit humain et les réseaux de neurones profonds. / This study demonstrates that lower level features like spatial-frequencies and orientations (V1) are encoded specifically with the higher level visual features they were associated with during learning. Two groups learned two sets of faces − composed either of the same or of two different combinations of SF and orientations between the sets. Later, in a task with three alternatives, the participants distinguished the learned faces from the two sets and new non-target face sets (filtered with three low-level complementary filters). There is extremely strong evidence that the low-level similarity between the two learned sets increases recognition memory interference (BF10: 4,1355; p<0.01) and there is also strong evidence that low-level similarity seen with new high-level features is not impacting interferences (BF01: Inf; p=1). Our findings explain apparent contradictions in the litterature, demonstrate an evident directionality in the human memory encoding model and help consolidate the relation between the human mind and deep neural networks.

La présente étude s'intéresse à la relation entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme (MLT). Les travaux de Brandimonte, Hitch et Bishop(1992a,b) mettent en évidence l'influence de la nature du code employé en mémoire de travail sur le développement de représentations durables. Pour un même mode de traitement, une question plus spéficique se pose à propos de l’influence de la perturbation du traitement visuo-spatial en mémoire de travail. Quarante-cinq sujets effectuent une tâche d'apprentissage catégoriel, modifiée afin de tester les hypothèses. La tâche est effectuée soit seule, soit simultanément à l'émission de sons stéréophoniques ou à une interférence audio-spatiale. Des sons émis selon une variation aléatoire de canal constituent des distracteurs auditifs spatiaux affectant les ressources de nature visuo-spatiale (Smyth et Scholey, 1994).Les résultats obtenus, tant au niveau du temps de réponse que du taux de réussite, indiquent un effet d'apprentissage. En ce qui concerne le taux de réussite, un effet de l'interférence audio-spatiale est présent au premier bloc. Le développement de représentations en MLT apparaît affecté par la perturbation des ressources de la mémoire de travail. Toutefois, l'ambiguïté des résultats quant à la condition stéréo ne permet pas de démontrer la sélectivité de l’interférence audio-spatiale.

La plupart des modèles de la perception du temps postulent l'existence de deux mécanismes fondamentaux : un chronomètre et une mémoire des durées. La mémoire emmagasine des durées critiques afin de pouvoir relativiser et interpréter les informations provenant du chronomètre. Cette thèse vise une meilleure compréhension du contenu de la mémoire temporelle et des propriétés des représentations qui y sont stockées. Pour répondre à cet objectif, une série d'expériences psychophysiques ont été réalisées. Après une revue de la question et des enjeux théoriques au Chapitre 1 et une description de la stratégie expérimentale au Chapitre 2, le Chapitre 3 est un article scientifique qui renferme deux expériences. La stratégie expérimentale utilisée repose sur le fait que, lorsque comparés directement, les intervalles auditifs sont jugés comme étant plus longs que les intervalles visuels pour une même durée physique. La première expérience consiste en une tâche de bissection impliquant des intervalles auditifs et visuels. Les intervalles d'une même modalité sont groupés par bloc ou variés aléatoirement d'essai en essai. Dans la deuxième expérience, la tâche de bissection est modifiée afin de recueillir plus d'informations quantitatives. Ces expériences révèlent que la trace laissée par les intervalles reste active en mémoire pendant au moins 30 essais subséquents. Au Chapitre 4, un second article décrit une expérience où l'évolution du contenu mnésique est testée dans un contexte d'interférence et d'intermodalité. Une tâche de chronométrage parallèle est utilisée. Dans ce contexte, le chronométrage est plus précis en modalité auditive qu'en modalité visuelle et le traitement en mémoire amplifie cette différence. Ces résultats suggèrent une dissociation entre les mécanismes de chronométrage et de mémoire. Sur le plan empirique, ces travaux fournissent une première quantification de l'évolution des représentations du temps en mémoire. Ils mettent en évidence l'influence d'indices à court et à long terme sur les jugements temporels. Ils permettent aussi une dissociation des caractéristiques intermodales propres au stade de chronométrage et à la mémoire. Sur le plan méthodologique, deux nouvelles méthodes prometteuses sont proposées et testées afin de pallier les lacunes des tâches psychophysiques traditionnelles dans le cadre de l'étude de la mémoire temporelle.

L’objectif de ce travail de thèse est d’évaluer le potentiel de la musique comme support mnémotechnique pour l’acquisition de nouvelles informations chez des personnes âgées saines et atteintes de la maladie d’Alzheimer (MA). Les bénéfices de la musique sur la cognition ont souvent été mis en évidence, y compris chez des populations âgées ou atteintes de démence. Parallèlement, chez des sujets jeunes, l’idée que la musique peut servir de support pour la mémoire a été largement débattue. Pourtant, très peu d’études ont posé cette question auprès de populations âgées ou dans la démence, malgré le besoin persistant de stratégies d’intervention dans ce domaine. Dans le présent travail, deux études sont menées dans une cohorte de 8 participants atteints d’un stade léger de la maladie d’Alzheimer, et 7 participants âgés sains appariés en âge et niveau de scolarité. La première étude porte sur la mémoire verbale, et compare l’apprentissage et la rétention de paroles (textes inconnus) présentées de manière récitée ou chantée. Lorsque les paroles sont chantées, différents degrés de familiarité de la mélodie sont contrastés. Aussi, l’action motrice étant intimement liée à l’écoute musicale, nous contrastons deux procédures d’apprentissage impliquant (ou non) la production synchronisée des paroles à mémoriser pendant l’encodage : le participant est invité à chanter à l’unisson avec un modèle (ou à écouter simplement sans chanter). Les résultats de cette étude sont présentés et discutés dans les deux premiers articles de la partie expérimentale. Ils suggèrent globalement que la musique n’aide pas l’apprentissage en rappel immédiat ; un effet délétère est même observé lorsque la mélodie utilisée est non familière. Par contre, la musique favorise la rétention à long terme des paroles, principalement pour les participants MA. Elle ne semble cependant pas interagir avec la procédure d’apprentissage impliquant le chant à l’unisson. La seconde étude porte sur l’apprentissage de séquences de gestes. Suivant la même logique que dans la première étude, nous explorons l’influence d’un accompagnement musical (versus apprentissage en silence) et d’une procédure d’apprentissage avec production synchronisée (versus observation) des gestes durant l’encodage. Les résultats (article 3) ne montrent pas non plus d’interaction entre l’accompagnement et la procédure d’apprentissage, mais différents effets de chaque composante sur les deux groupes de participants. Effectuer les gestes en synchronie avec un modèle lors de l’encodage est bénéfique pour les sujets Contrôles, mais plutôt délétère pour les participants MA. Par contre, l’accompagnement musical favorise davantage l’apprentissage chez les sujet MA que chez les Contrôles. En discussion générale, nous discutons les implications de ces résultats pour la neuropsychologie fondamentale et clinique, et proposons notamment différentes recommandations visant à maximiser ces effets et à les rendre pertinents pour l’usage thérapeutique en stimulation cognitive. / This thesis research aims to test the potential of music as a mnemonic support for new learning in normal elderly and Alzheimer’s disease (AD) participants. Several studies have highlighted the beneficial effects of music on cognition in aging and dementia. At the same time, in young adults, the idea that music could serve as a mnemonic support is highly debated. Yet, very few studies addressed this question in aging or dementia. In the present work, we conduct two studies in a cohort of 8 mild Alzheimer’s disease and 7 matched control participants. The first study concerns verbal memory, and compares learning and different retention delays of lyrics (unknown texts) that are either spoken or sung. When lyrics are sung, different degrees of melody familiarity are contrasted. Moreover, as motor activity is strongly related to music, we compare two learning procedures that are either synchronized or not with the production of these lyrics during encoding: 1) participants sing in unison with the model or 2) participants hear the model without singing. Results of this study are presented and discussed in the first two articles of the experimental section. Globally, music does not show aid for learning measured in immediate recall; we even observed a harmful effect when lyrics are sung on a non-familiar melody. But music helps long-term retention of lyrics, particularly for AD participants. Nevertheless, music does not clearly interact with learning procedure involving unison singing. The second study of the thesis investigates the learning of gesture sequences. Similarly to the first study, we explore influence of music versus silence as background accompaniment, and synchronized production versus observation of gestures during encoding. Results (article 3) showed again no interaction between background accompaniment and learning procedure, but different effects of each variable on both groups. Learning gestures with synchronized production is beneficial for normal controls, but harmful for AD participants. On the other hand, musical accompaniment led to greater benefit for AD participants than for controls. In the general discussion, we present the implications of these results for fundamental and clinical neuropsychology. We propose some recommendations to maximize these effects and make them relevant for therapeutic care.