The role of attention and decisional processes in sensory short term memory : a comparison between vision and audition
Rôle de l'attention et processus de décision dans la mémoire sensorielle à court terme : comparaison entre vision et audition
Résumé
The project was intended to compare (for the first time to our knowledge) attentional, decisional and mnesic processes in audition and vision by means of psychophysical and neuroimaging (MRIf) techniques. While part of the project is still ongoing, the work to date yields the following conclusions: (1) the use of an attentional cue pointing to one among a number of audio and/or visual stimuli shortly before (condition ANTE) their simultaneous presentation yields comparable improvements for the audio and the visual discrimination performances; (2) for both a visual and an auditory task, a cue presented shortly after the display of these same stimuli (condition EARLY) is less effective than in ANTE but more effective than when presented 3-6 s after the stimuli offset (condition LATE); (3) the advantage of EARLY over LATE disappears when the number of simultaneously presented stimuli is below 4, suggesting similar, or even identical storage capacities of the short term memory (STM) in vision and audition; (4) in contrast with this audio-visual STM equivalence, the mnesic trace of one among 3 pure tones deteriorates significantly after 4 s in audition, while it remains unchanged for one among 3 or 6 spatial frequencies in vision; whether this difference reflects the existence of two distinct mnesic systems for the two modalities or rather different underlying intrinsic internal noises, remains to be answered. (5) In all events, the present results point to a fundamental difference between an attentional cue allowing the selection for further processing of one among several stimuli (condition ANTE) and a “mnesic cue” entailing the selection of one among a number of mnesic traces (conditions EARLY and LATE). A second series of audio-visual experiments bearing on the decision processes shows that they follow the same laws in the two modalities, namely that they (6) comply with the principle of a unique internal representation (UIR; Gorea & Sagi, 2000) as long as the stimuli do not entail an “attentional competition” and (7) as long as these stimuli are all visual or all auditory; in other words, the UIR does not apply across modalities. (8) The preliminary MRIf data are inconclusive as to the existence of a modal or of a multimodal internal representation of the sensory information.
Nous présentons brièvement des recherches de psychophysique sensorielle et d'imagerie cérébrale (IRMf ) portant (à notre connaissance pour la première fois) sur la comparaison des processus attentionnels, décisionnels et mnésiques dans le traitement sensoriel auditif et visuel. Alors qu'une partie de ces travaux est en cours, ceux déjà effectués conduisent d'ores et déjà aux conclusions suivantes : (1) l'utilisation d'une amorce permettant la focalisation attentionnelle sur un parmi plusieurs stimuli auditifs et/ou visuels juste avant (condition ANTÉ) leur présentation simultanée conduit à des améliorations comparables pour ce qui est de la discrimination auditive et visuelle ; (2) en audition comme en vision, la même amorce présentée juste après (condition TÔT) la présentation de mêmes stimuli est moins efficace que dans le cas ANTÉ et plus efficace que dans une condition où l'amorce est présentée 3-6 s après la présentation des stimuli (condition TARD);(3) toutefois, en audition comme en vision la différence entre les conditions TÔT et TARD disparaît lorsque le nombre des stimuli présentés simultanément est inférieur à 4 ce qui suggère que la capacité de la mémoire à court terme est similaire, voire identique, dans les deux modalités ; (4) contrairement aux similarités ci-dessus entre les processus auditifs et visuels, la trace mnésique d'un (parmi trois) ton(s) pur(s) se dégrade notablement au bout de 4 s en audition alors qu'elle reste inchangée pour ce qui est d'une (parmi 3 ou 6) fréquence(s) spatiale(s) en vision; à ce stade il reste à déterminer si cette différence reflète l'existence de deux systèmes mnésiques à court terme en vision et en audition, ou si elle est la conséquence d'une différence entre les bruits de fond intrinsèques aux deux systèmes sensoriels ; (5) quoi qu'il en soit, l'ensemble des résultats mentionnés ci-dessus dénote une différence fondamentale entre un amorçage attentionnel conduisant à un traitement sensoriel spécifique d'un parmi plusieurs stimuli (condition ANTÉ) et un « amorçage mnésique » permettant l'isolation d'une parmi plusieurs traces mnésiques (conditions TÔT et TARD). Une seconde série d'expériences audio-visuelles portant sur le processus de décision montre que ce dernier se conforme aux mêmes lois dans les deux modalités, à savoir que (6) il respecte le principe de la représentation interne unique (riu; Gorea & Sagi, 2000) seulement dans la mesure où les stimuli présentés ne conduisent pas à une « compétition attentionnelle » et où (7) ces stimuli sont soit visuels, soit auditifs ; en d'autres termes il n'existe pas la représentation sensorielle unitaire n'est jamais intermodale. (8) à la question de la représentation modale ou multimodale des informations sensorielles (audio), les résultats préliminaires d'IRMf ont apporté une réponse ambiguë.
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