Dans le contexte actuel du vieillissement de la population, il importe de s’intéresser aux changements qui surviennent avec l’avancement en âge. Le vieillissement s’accompagne de modifications pour différentes fonctions cognitives, dont la mémoire de travail (MdeT), un système permettant le maintien temporaire et la manipulation d’une petite quantité d’informations. Les travaux de cette thèse portent sur le vieillissement normal de la MdeT et des fonctions de contrôle attentionnel (FCA) qui la sous-tendent (l’alternance, l’inhibition et la mise à jour). D’abord, la première étude (Chapitre II) visait à préciser l’effet du vieillissement normal sur la MdeT et sur chacune des FCA qui la sous-tendent. Elle avait également pour but d’identifier les FCA qui contribuent à la réalisation de différentes tâches de MdeT, et si cette contribution diffère selon le groupe d’âge. Des tâches mesurant chacune des FCA ainsi que des tâches de MdeT ont été administrées à des personnes âgées et à des jeunes adultes. Les analyses contrôlant pour le ralentissement cognitif ont révélé que les habiletés d’alternance et de mise à jour sont préservées chez les personnes âgées, mais que l’inhibition est atteinte comparativement aux jeunes adultes. Les analyses ont également montré que l’impact du vieillissement sur la MdeT dépend de la tâche utilisée. Enfin, les résultats ont indiqué que la contribution des FCA à la MdeT dépend à la fois de la tâche de MdeT et du groupe d’âge. En particulier, la mise à jour contribue davantage à la MdeT des personnes âgées qu’à celle des jeunes, ce qui pourrait refléter une tentative de compensation. La seconde étude (Chapitre III) avait pour objectif de caractériser la variabilité interindividuelle au niveau des FCA, pour les personnes âgées et pour les jeunes adultes. Des analyses hiérarchiques en grappes réalisées sur les habiletés d’alternance, d’inhibition et de mise à jour, ont permis de déterminer si différents profils de contrôle attentionnel étaient présents. L’étude cherchait également à déterminer si les individus appartenant à des profils de contrôle attentionnel distincts diffèrent quant à certaines variables intellectuelles ou de santé. Les analyses ont mis en évidence trois profils de contrôle attentionnel distincts parmi les personnes âgées, l’inhibition étant une FCA critique pour distinguer entre les trois sous-groupes. Trois profils de contrôle attentionnel ont également été identifiés chez les jeunes adultes, et ces profils étaient caractérisés par moins de variabilité intra-individuelle que ceux des âgés. Les analyses ont par ailleurs montré que les profils de contrôle attentionnel se distinguent sur certaines variables intellectuelles et de santé. Les implications théoriques et cliniques de ces résultats seront discutées en fin de thèse (Chapitre IV). / As the population is aging, it is increasingly important to study the changes that occur with advancing age. Normal aging is characterized by changes in various cognitive functions, such as working memory (WM), a limited capacity system that temporarily holds and manipulates a small quantity of information. The work presented in this thesis focused on the normal aging of WM and of the attentional control functions (ACFs) that underlie this system (shifting, inhibition, and updating). The first study (Chapter II) aimed at exploring the impact of normal aging on WM and on each of the ACFs. We also sought to determine which ACFs contribute to performance on different WM tests, and whether age group has an impact on those contributions. Tasks measuring each ACF as well as WM tasks were administered to healthy older adults and to younger adults. The analyses controlling for cognitive slowing revealed that older adults’ shifting and updating abilities are preserved, but that their inhibition abilities are impaired compared to younger adults. Moreover, the impact of normal aging on WM is task-dependent. The results also indicated that the relative contribution of the ACFs to WM depends on both the WM task used and the age group. In particular, older adults relied more than younger adults on updating to perform WM tasks, which might reflect a compensation attempt. The second study (Chapter III) aimed at characterizing interindividual variability in the ACFs of both older and younger adults. Cluster analyses were performed on the shifting, inhibition, and updating abilities, in order to determine whether different attentional control profiles were present. This study also explored whether the individuals that belonged to distinct attentional control profiles differed as to intellectual and health variables. The analyses revealed three attentional control profiles among older adults, and inhibition was the ACF for which the three profiles differed the most. Three attentional control profiles were also identified among younger adults, and their profiles were characterized by less intra-individual variability than those of older adults. The results also showed that individuals belonging to different attentional control profiles differed on some intellectual and health variables. The theoretical and clinical implications of those findings are discussed in Chapter IV.

Cette thèse a pour but d'étudier le confort acoustique ressenti par les usagers de systèmes de traitement d'air (STA), tels que les systèmes de climatisation installés en bureaux de différentes tailles, en prenant en compte les facteurs environnementaux liés au contexte particulier d'usage de ces produits. À l'origine s'est présenté le besoin industriel d'une norme fiable d'évaluation des sons émis par les STA, pour offrir une représentation plus fidèle de la perception que le seul standard existant aujourd'hui : le niveau acoustique émis exprimé en dBA. Ce contexte impose en premier lieu une étude approfondie de la perception des sons de STA tels qu'émis par les appareils. Ainsi, une démarche rigoureuse a été suivie allant du recueil d'un nombre conséquent d'enregistrements de sons de STA jusqu'à l'établissement d'une métrique robuste de prédiction de la qualité sonore perçue. Pour ce faire, ont tout d'abord été établies les différentes familles perceptives qui constituent l'ensemble des enregistrements de sons de STA effectués. De cet ensemble de familles a été extrait un corpus de travail permettant une complète représentativité des différents types de sons émis par les STA. Les attributs auditifs pertinents pour la description perceptive de ce corpus sonore ont ensuite été identifiés en appliquant les principes de l'étude du timbre musical, déjà adoptés avec succès pour la description d'autres types de sons de l'environnement. Ces attributs auditifs ont enfin servi de base descriptive pour expliquer les préférences des auditeurs vis-à-vis des sons de STA afin d'établir un prédicteur efficace de la qualité sonore à l'aide de descripteurs audio. Dans un second temps, afin de prendre en considération le contexte écologique des STA, l'influence de deux facteurs environnementaux sur l'évaluation de la qualité sonore des STA a été étudiée dans le but d'en évaluer l'importance sur le ressenti des usagers. D'une part, comme les STA étudiés sont des appareils exclusivement installés en intérieur (bureaux), l'effet de la réverbération sur l'évaluation de la qualité sonore a été étudié à l'aide d'un système d'auralisation permettant de reproduire virtuellement la réponse acoustique d'une salle. D'autre part, l'influence du contexte attentionnel des auditeurs sur la qualité sonore perçue a été évaluée à l'aide d'une étude comparative de différentes situations d'écoute. En effet, on observe que la perception du son émis par les STA se traduit typiquement par une forme de perturbation de leur occupation quotidienne.. Il est donc apparu pertinent d'évaluer à quel point le degré d'attention portée sur le son influe sur l'évaluation de la qualité sonore par les auditeurs. Ainsi nous avons pu établir dans quelles mesures et selon quelles limites le prédicteur de qualité sonore établi peut représenter fidèlement le confort ressenti par les usagers dans un contexte offrant un meilleur degré de validité écologique que les conditions habituelles de laboratoire.

Le phénomène de Clignement Attentionnel (Attentional Blink, AB), fait référence à une diminution transitoire du rapport exact d’une deuxième cible (C2) si celle-ci est présentée trop tôt après une première cible (C1) lors d’une présentation visuelle sérielle rapide (rapid serial visual presentation, RSVP), et ce, quand les deux cibles doivent être rapportées. Cette étude a examiné l’existence possible d’asymétries hémisphèriques dans le traitement attentionnel ainsi que l’éventualité que la présentation de cibles à deux hémisphères différents puisse diminuer le AB chez des participants neurologiquement sains et l’abolir dans le cas d’un patient callosotomisé. Pour ce faire, nous avons employé un paradigme modifié du AB dans lequel les cibles pouvaient apparaître dans n’importe quelle de quatre RSVP, une dans chaque quadrant du champ visuel, pour permettre des essais dans lesquels les deux cibles puissent être présentées au même hémisphère et d’autres où chaque cible était présentée à un hémisphère différent. Bien que nous n’ayons trouvé aucune diminution de l’effet AB lors de présentation inter-hémisphérique, dans les deux populations à l’étude, le taux de bonnes réponses globales à la deuxième cible était plus élevé quand les cibles étaient présentées à des hémisphères différents. Nous avons également trouvé un avantage de l’hémisphère gauche chez le patient callosotomisé. / The Attentional Blink (AB) refers to a transient impairment in the accurate report of a second target (T2) if it closely follows the presentation of a first target (T1) in a rapid serial visual presentation (RSVP), when both targets must be reported. This study investigated both the possibility of hemispheric asymmetries of attentional processes as well as the possibility that presenting targets to different hemispheres could diminish the AB in neurologically intact participants and abolish it in the case of a split-brain patient. To do so, a modified AB paradigm was used in which targets could appear in any of four simultaneous RSVP streams, one in each quadrant of the visual field, so as to have trials in which both targets were presented to the same hemispheres and trials in which targets were presented to different hemispheres. Although no evidence of a diminished AB was observed by presenting targets to separate hemispheres, in both neurologically intact individuals and the split-brain patient, overall accuracy was higher when targets were presented to separate hemispheres. A left hemisphere advantage was only observed in the split-brain patient.

Dans le contexte actuel du vieillissement de la population, il importe de s’intéresser aux changements qui surviennent avec l’avancement en âge. Le vieillissement s’accompagne de modifications pour différentes fonctions cognitives, dont la mémoire de travail (MdeT), un système permettant le maintien temporaire et la manipulation d’une petite quantité d’informations. Les travaux de cette thèse portent sur le vieillissement normal de la MdeT et des fonctions de contrôle attentionnel (FCA) qui la sous-tendent (l’alternance, l’inhibition et la mise à jour). D’abord, la première étude (Chapitre II) visait à préciser l’effet du vieillissement normal sur la MdeT et sur chacune des FCA qui la sous-tendent. Elle avait également pour but d’identifier les FCA qui contribuent à la réalisation de différentes tâches de MdeT, et si cette contribution diffère selon le groupe d’âge. Des tâches mesurant chacune des FCA ainsi que des tâches de MdeT ont été administrées à des personnes âgées et à des jeunes adultes. Les analyses contrôlant pour le ralentissement cognitif ont révélé que les habiletés d’alternance et de mise à jour sont préservées chez les personnes âgées, mais que l’inhibition est atteinte comparativement aux jeunes adultes. Les analyses ont également montré que l’impact du vieillissement sur la MdeT dépend de la tâche utilisée. Enfin, les résultats ont indiqué que la contribution des FCA à la MdeT dépend à la fois de la tâche de MdeT et du groupe d’âge. En particulier, la mise à jour contribue davantage à la MdeT des personnes âgées qu’à celle des jeunes, ce qui pourrait refléter une tentative de compensation. La seconde étude (Chapitre III) avait pour objectif de caractériser la variabilité interindividuelle au niveau des FCA, pour les personnes âgées et pour les jeunes adultes. Des analyses hiérarchiques en grappes réalisées sur les habiletés d’alternance, d’inhibition et de mise à jour, ont permis de déterminer si différents profils de contrôle attentionnel étaient présents. L’étude cherchait également à déterminer si les individus appartenant à des profils de contrôle attentionnel distincts diffèrent quant à certaines variables intellectuelles ou de santé. Les analyses ont mis en évidence trois profils de contrôle attentionnel distincts parmi les personnes âgées, l’inhibition étant une FCA critique pour distinguer entre les trois sous-groupes. Trois profils de contrôle attentionnel ont également été identifiés chez les jeunes adultes, et ces profils étaient caractérisés par moins de variabilité intra-individuelle que ceux des âgés. Les analyses ont par ailleurs montré que les profils de contrôle attentionnel se distinguent sur certaines variables intellectuelles et de santé. Les implications théoriques et cliniques de ces résultats seront discutées en fin de thèse (Chapitre IV). / As the population is aging, it is increasingly important to study the changes that occur with advancing age. Normal aging is characterized by changes in various cognitive functions, such as working memory (WM), a limited capacity system that temporarily holds and manipulates a small quantity of information. The work presented in this thesis focused on the normal aging of WM and of the attentional control functions (ACFs) that underlie this system (shifting, inhibition, and updating). The first study (Chapter II) aimed at exploring the impact of normal aging on WM and on each of the ACFs. We also sought to determine which ACFs contribute to performance on different WM tests, and whether age group has an impact on those contributions. Tasks measuring each ACF as well as WM tasks were administered to healthy older adults and to younger adults. The analyses controlling for cognitive slowing revealed that older adults’ shifting and updating abilities are preserved, but that their inhibition abilities are impaired compared to younger adults. Moreover, the impact of normal aging on WM is task-dependent. The results also indicated that the relative contribution of the ACFs to WM depends on both the WM task used and the age group. In particular, older adults relied more than younger adults on updating to perform WM tasks, which might reflect a compensation attempt. The second study (Chapter III) aimed at characterizing interindividual variability in the ACFs of both older and younger adults. Cluster analyses were performed on the shifting, inhibition, and updating abilities, in order to determine whether different attentional control profiles were present. This study also explored whether the individuals that belonged to distinct attentional control profiles differed as to intellectual and health variables. The analyses revealed three attentional control profiles among older adults, and inhibition was the ACF for which the three profiles differed the most. Three attentional control profiles were also identified among younger adults, and their profiles were characterized by less intra-individual variability than those of older adults. The results also showed that individuals belonging to different attentional control profiles differed on some intellectual and health variables. The theoretical and clinical implications of those findings are discussed in Chapter IV.

L’influence de la couleur dans les mécanismes perceptuels et attentionnels a été étudiée. Quatre couleurs (le rouge, le vert, le bleu et le jaune) ont été calibrées individuellement à travers la technique heterochromatic flicker photometry. Suivant cela, les participants ont déployé leur attention à une cible (un cercle de couleur avec une ligne orientée). Les données électrophysiologiques ont été enregistrées pendant que les sujets performaient la tâche de recherche visuelle, et les analyses ont été basées sur les potentiels évoqués (PÉs). Trois composantes des PÉs ont été examinées : la posterior contralateral positivity (Ppc); la N2pc, reflétant le déploiement de l’attention visuo-spatiale et la temporal and contralateral positivity (Ptc). Des conditions dans lesquelles la cible était bleu ou rouge, lorsque comparées à des conditions avec une cible jaune ou verte suscitaient une N2pc plus précoce. Une amplitude plus élevée est aussi observée pour les cibles rouges pour les composantes Ppc et Ptc, reflétant une sélectivité pré-attentionelle. Ces résultats suggèrent de la prudence dans l’interprétation de données comparant des cibles de différentes couleurs dans des tâches de PÉs, et ce même lorsque les couleurs sont équiluminantes. / We investigated how target color affected behavioral and electrophysiological results in a visual search task. Perceptual and attentional mechanisms were tracked using the N2pc component of the event-related potential and other lateralized components. Four colors (red, green, blue, or yellow) were calibrated for each participant for luminance through heterochromatic flicker photometry and equated to the luminance of grey distractors. Each visual display contained 10 circles, 1 colored and 9 grey, each of which contained an oriented line segment. The task required deploying attention to the colored circle, which was either in the left or right visual hemifield. Three lateralized ERP components relative to the side of the lateral colored circle were examined: a posterior contralateral positivity (Ppc) prior to N2pc, the N2pc, reflecting the deployment of visual spatial attention, and a temporal and contralateral positivity (Ptc) following N2pc. Red or blue stimuli, as compared to green or yellow, had an earlier N2pc. Both the Ppc and Ptc had higher amplitudes to red stimuli, suggesting particular selectivity for red. The results suggest that attention may be deployed to red and blue more quickly than to other colors and suggests special caution when designing ERP experiments involving stimuli in different colors, even when all colors are equiluminant.

Parmi les patients souffrant d'épilepsie, particulièrement du lobe temporal (ELT), 30% restent résistants aux médicaments malgré l'administration optimale des traitements pharmacologiques. Le caractère imprédictible des crises est l’un des aspects les plus invalidants de la maladie. De plus, les troubles dépressifs et anxieux sont des comorbidités psychiatriques fréquemment associées à l’épilepsie et impactent encore plus négativement la qualité de vie que les crises. Les approches par biofeedback, ont démontré leur efficacité dans le contrôle des crises. Une thérapie par biofeedback sur la conductance cutanée (GSR biofeedback) a montré son efficacité sur les symptômes psychiatriques. Cependant, les mécanismes sous-tendant l’efficacité sur ces symptômes restent peu connus. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces mécanismes. Deux pistes sont explorées : une physiologique dans laquelle il existerait un effet direct du GSR biofeedback sur la régulation physiologique des émotions ; une attentionnelle, dans laquelle il y aurait un effet indirect de l’entraînement sur le contrôle de l’attention. Les études menées ont permis de montrer que les patients avec ELT présentent des réponses électrodermales aux émotions plus faibles que des témoins, mais qu'elles ne sont pas plus élevées après des séances de GSR biofeedback. En revanche, l’amélioration des symptômes anxieux et dépressifs est liée à des modifications du traitement attentionnel des informations menaçantes. Le GSR biofeedback en améliorant le contrôle attentionnel induirait une diminution de la vigilance face à la menace, conduisant à une réduction de la vulnérabilité émotionnelle chez ces patients. / Among patients with epilepsy, particularly temporal lobe epilepsy (TLE), 30% remain drug-resistant despite optimal administration of pharmacological treatments. The unpredictability of seizures is one of the most disabling aspects of the disease. In addition, depressive and anxiety disorders are psychiatric comorbidities frequently associated with epilepsy and have a greater negative impact on quality of life than seizures. Biofeedback approaches have been shown to be effective in controlling seizures. A biofeedback therapy on skin conductance (GSR biofeedback) has shown its efficacy on psychiatric symptoms. However, the mechanisms underlying this efficacy remain poorly understood. The objective of this thesis is to better understand these mechanisms. Two tracks are explored: a physiological one in which there is a direct effect of GSR biofeedback on the physiological regulation of emotions; an attentional one, in which there would be an indirect effect of the training on the control of attention. The studies presented have shown that TLE patients have weaker electrodermal responses than controls but that they are not higher after GSR biofeedback sessions. In contrast, the improvement of anxiety and depressive symptoms is related to changes in the attentional processing of threatening information. GSR biofeedback by improving attentional control would lead to a decrease in alertness to threat, leading to a reduction in emotional vulnerability in these patients.

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.

RésuméL’objectif général de cette thèse était d’étudier les capacités d’empan visuo-attentionnel (VA) des lecteurs arabophones. Les recherches ont montré que l’empan VA module le traitement visuel des séquences de lettres et joue à ce titre un rôle important en lecture experte, tel que modélisé dans le cadre du modèle multitraces de lecture experte (Ans, Carbonnel et Valdois, 1998). Il a également été montré que l'empan VA joue un rôle dans l’acquisition de la lecture et qu’une réduction de l’empan VA explique certaines formes de dyslexies développementales. Néanmoins, les études menées jusqu’ici se sont limitées aux langues européennes. Il s’agissait donc d’évaluer la pertinence du concept d’empan VA dans une langue de structure très différente, comme l’arabe. Deux questions principales ont été abordées : la première (Etude 1) portait sur une éventuelle modulation des capacités d’empan VA selon la langue ; elle a été menée chez des lecteurs experts. La seconde (Etude 2) visait à évaluer l’implication de l’empan VA dans les troubles de l’apprentissage de la lecture. Dans l’étude 1, nous avons comparé les performances d’empan VA chez des adultes de langue française, espagnole et arabe. Nous montrons notamment que les capacités d’empan VA sont plus limitées chez les arabophones que chez les français ou les hispanophones. La taille de l’empan VA n’est pas modulée par la transparence de la langue mais pourrait varier selon les contraintes de traitement des mots (traitement parallèle pour le français et l’espagnol mais traitement privilégié de la racine morphologique pour l’arabe). L’étude 2 a porté sur des enfants arabophones de 4ème et 5ème année, bons et mauvais lecteurs, qui ont été soumis à des épreuves de lecture, de conscience phonologique et d’empan VA. Nous montrons que les capacités d’empan VA contribuent à expliquer les performances en lecture de mots et de texte, voyellé et non voyellé, indépendamment des capacités phonologiques des enfants. Comme dans les langues européennes, un sous-groupe d’enfants mauvais lecteurs présente un trouble isolé de l’empan VA. Par contre, la proportion d’enfants présentant un trouble de l’empan VA, isolé ou pas, est beaucoup plus importante que dans les études précédentes portant sur les langues européennes. Ces résultats devraient conduire à proposer de nouveaux outils de diagnostic et de remédiation des troubles d'apprentissage de la lecture chez les lecteurs arabophones. Ils ont également des implications potentielles sur les méthodes d’enseignement de la lecture en langue arabe. / AbstractThe aim of this doctoral research was to study the visual-attention (VA) span abilities of Arabic-readers. Previous studies showed that VA span modulates letter string visual processing and plays an important role in expert reading, as modeled in the multitrace memory model (Ans, Carbonnel and Valdois, 1998). The VA span was previously described as a key component of reading acquisition; a reduction in VA span was found to characterize a subgroup of children with developmental dyslexia. Longitudinal and training studies suggest this relation may be causal. However, all previous studies on VA span have been limited to the European languages. Our purpose in this doctoral research was to assess the relevance of the VA span in a language of very different structure, the Arabic language. Two main questions were addressed. In Study 1, we explored potential modulations of VA span skills depending on the language characteristics; this study was conducted on expert readers. Study 2 was designed to investigate the role of VA span in reading acquisition in Arabic children. In Study 1, we compared the VA span performance of skilled readers from three different languages (French, Spanish and Arabic). We show that VA span abilities are reduced in Arabic as compared to French or Spanish. Differences in the size of VA span do not relate to language transparency but may depend on orthographic processing constraints (parallel processing of the word letter string for French and Spanish but privileged processing of the morphological root for Arabic). Study 2 was carried out on Arabic-speaking children, good and poor readers, from 4th and 5th grade. They were administered tests of reading, phonological awareness and VA span. Results show that VA span abilities contribute to explain performance in word and text reading whatever the script (vowelized or not) regardless of the child phonological abilities. As in European languages, a subgroup of poor readers shows an isolated VA span disorder. However, the proportion of children with a VA span disorder (isolated or not) is much higher than in previous studies on European languages. The current findings should allow designing new diagnostic tools and remediation programs for Arabic children with learning disorders. They also have potential implications for the teaching methods of reading in Arabic.

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.

Avec l’allongement de l’espérance de vie, il devient essentiel de mieux comprendre les changements cognitifs qui accompagnent le vieillissement normal. La mémoire de travail (MDT) est un système qui permet de maintenir temporairement et de manipuler une petite quantité d’informations ; c’est une fonction cognitive particulièrement importante, impliquée dans la réalisation d’un grand nombre d’activités quotidiennes complexes. L’affaiblissement de la MDT affecte l’ensemble du fonctionnement cognitif et a ainsi un impact sur l’autonomie. Cette thèse porte sur les effets du vieillissement normal sur la MDT et sur les fonctions de contrôle attentionnel (FCA) qui la sous-tendent : l’inhibition, l’alternance et la mise à jour. Nous nous intéressons également à l’éducation et à la pratique d’activités cognitivement stimulantes comme facteurs de protection du déclin de la MDT. L’objectif de la première étude (Chapitre II) était d’examiner les changements liés à l’avancée en âge sur la MDT et les FCA, sur une période de 5 ans. Les participants ont été évalués à deux reprises à 5 ans d’intervalle (Temps 1 ; Sylvain-Roy, Lungu, & Belleville, 2015a) avec trois tâches complexes de MDT (empan de phrases, Brown-Peterson et empan alphabétique) et plusieurs mesures d’inhibition, d’alternance et de mise à jour. Afin d’explorer la possibilité que le déclin sur 5 ans soit modulé par l’âge, nous avons séparé les participants en « jeunes-âgés » (âge moyen au Temps 1: 65,79) et « âgés-âgés » (âge moyen au Temps 1 : 75). Des analyses de variance répétées ont été conduites afin d’examiner l’effet du temps et l’interaction entre le temps et le groupe d’âge. Les analyses ont révélé un effet significatif du temps suggérant un déclin des performances après 5 ans sur l’ensemble des épreuves de MDT ainsi que pour les mesures d’inhibition et d’alternance. Aucune interaction entre le temps et le groupe d’âge n’a été mise en évidence, suggérant que les âgés-âgés ne présentent pas de déclin plus important que les jeunes-âgés. Cette étude montre que le vieillissement normal est marqué par d’importants changements généralisés aux trois tâches de MDT et à la plupart des FCA après seulement 5 ans et que le déclin est similaire quel que soit l’âge. Les implications théoriques et cliniques de ces résultats seront discutées. La deuxième étude (Chapitre III) avait pour objectif d’explorer l’effet de l’éducation et de la pratique d’activités cognitivement stimulantes sur le déclin de la MDT lors du suivi à 5 ans. Des régressions linéaires simples et multiples ont permis de mettre en évidence un effet protecteur de la pratique d’activités cognitivement stimulantes sur le déclin au Brown-Peterson pour l’ensemble des participants. Concernant l’éducation, les résultats indiquent une interaction avec l’âge pour les performances de base (Temps 1) et pour le déclin à la tâche de Brown-Peterson. Plus précisément, seuls les jeunes-âgés semblent protégés par l’effet de l’éducation au Temps 1 puis cet effet disparait entrainant même un déclin plus important des jeunes-âgés les plus éduqués par rapport aux âgés-âgés. Aucune interaction entre l’éducation et la pratique d’activités cognitivement stimulantes n’a été mise en évidence. Les deux autres tâches de MDT (empan de phrases et empan alphabétique) ne semblent bénéficier ni de l’éducation, ni des activités cognitivement stimulantes. Cette étude met en évidence un effet protecteur indépendant de la pratique d’activités cognitivement stimulantes et de l’éducation sur une tâche complexe de MDT. De plus, cette étude suggère que certains facteurs de protection pourraient avoir un effet différent selon l’âge. / With increasing life expectancy, it is becoming essential to better understand the cognitive changes associated with normal aging. Working memory (WM) is a limited capacity system that temporarily holds and manipulates a small amount of information; it is a particularly important cognitive function, involved in numerous complex daily activities. A WM impairment affects the whole cognitive functioning and thus has an impact on autonomy. This thesis assesses the age effects on WM and on attentional control functions (ACFs) that underlie this system: inhibition, shifting and updating. We are also interested in the effects of education and cognitively stimulating activities as protective factors on age-related WM decline. The first study (Chapter II) aimed at examining the age effects on WM and ACFs over a five-year period. Participants were evaluated twice over 5 years (Time 1; Sylvain-Roy, Lungu, & Belleville, 2015a) by three complex WM tasks (i.e., reading span, Brown-Peterson and alpha span) and multiple measures of inhibition, shifting and updating. In order to explore the possibility that decline over 5 years is modulated by age, we separated the participants into a “young-old” group (mean age at Time 1: 65.79) and an “old-old” group (mean age at Time 1: 75). Repeated analyses of variance were conducted in order to examine the effect of time and the interaction between time and group. Results showed a significant decline, over 5 years, for all three complex WM tasks and for measures of inhibition and shifting. Results showed no interaction between time and group, which indicated that the old-old group did not show a greater decline relative to young-old participants. This study shows that normal aging is marked by important and pervasive changes in WM and in most ACFs over a relatively short five-year period. Moreover, old-old and young-old participants show a similar rate of decline; theorical and clinical implications will be discussed. The second study (Chapter III) aimed at exploring effects of education and cognitively stimulating activities on WM decline. Simple and multiple linear regressions showed a protective effect of cognitively stimulating activities on decline for the Brown-Peterson task for all participants. Results also showed an interaction between age and education for baseline performances (Time 1) and for decline on the Brown-Peterson task. That is, only young-old participants seemed to benefit from education on baseline performances. This protective effect then recedes, leading to a greater decline over time for young-old compared to old-old participants. No interaction was found between education and cognitively stimulating activities. The other two WM tasks (i.e., reading span and alpha span) did not seem to benefit from protective effects of education or cognitively stimulating activities. This study shows a protective independent effect of education and the practice of cognitively stimulating activities on one complex WM task. Moreover, this study suggests that the impact of some protective factors could vary with age.