Tout comme une machine à voyager dans le temps, la mémoire épisodique nous permet de voyager dans le passé dans notre esprit et de revivre des expériences personnelles en toute clarté, comme si nous les revivions. Cela peut aller du souvenir de l'endroit où nous avons laissé les clés de la voiture la nuit dernière à la dernière fois que nous avons vu un parent que nous n'avions pas vu depuis des années. Cette capacité à enregistrer les expériences quotidiennes commence à se détériorer très tôt chez les personnes atteintes de maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer.
Une équipe de chercheurs de l'UOC (Universitat Oberta de Catalunya) a mené une étude sur les performances de la mémoire épisodique dans un environnement spécifique et sa relation avec la locomotion, le mouvement du corps et les caractéristiques environnementales dans un environnement équipé de nouvelles technologies immersives, afin de établir comment les souvenirs des expériences vécues sont créés.
« L'étude se concentre sur le fonctionnement de la mémoire épisodique, plus particulièrement sur la manière dont l'environnement spatial affecte la manière et l'efficacité avec laquelle les souvenirs sont organisés dans notre esprit », a déclaré Álvaro Pastor, architecte, scientifique cognitif, chercheur au groupe de recherche XR-Lab et Learning, Media and Entertainment (GAME) de l'UOC, et l'un des principaux auteurs de l'étude avec Pierre Bourdin-Kreitz, membre du corps enseignant. et chercheur à la Faculté d'Informatique, Multimédia et Télécommunications de l'UOC et coordinateur du XR-Lab de la même université.
L'étude, publiée en libre accès dans la revue Scientific Reports (groupe Nature), vise à établir si la navigation active (lorsqu'une personne se déplace dans un environnement donné) a une influence sur le fonctionnement de la mémoire épisodique et à étudier comment la mémoire physique Les caractéristiques de leur environnement spatial peuvent moduler la manière dont la mémoire épisodique est organisée.
Les auteurs ont réalisé une série de tests utilisant des technologies immersives au musée CaixaForum de Barcelone. Une analyse des données suggère que ces technologies ont des applications potentielles dans la conception de traitements et de thérapies non invasifs pour les maladies neurodégénératives.
Les chercheurs soulignent que la relation entre l’espace et la mémoire épisodique fait l’objet de recherches scientifiques depuis des décennies. En fait, la méthode des loci ou palais mental, l'une des règles mnémoniques les plus anciennes et l'une des plus fiables, est basée sur la création d'un bâtiment mental et l'association d'éléments d'information à des endroits spécifiques de celui-ci.
Création d'une carte cognitive
Au cours de l'étude, les 28 participants se sont déplacés sur les deux étages du musée, reliés par un escalier, soit en utilisant passivement la réalité virtuelle, soit en utilisant activement la réalité augmentée. Au cours de leur visite, un certain nombre d’images leur ont été montrées à des endroits spécifiques de chaque étage.
Ensuite, les auteurs ont testé ce que chaque participant pouvait retenir immédiatement après la visite et 48 heures plus tard. Selon les auteurs, « les résultats suggèrent que les participants qui ont parcouru l'itinéraire à pied se sont souvenus de plus d'informations lors des deux tests ».
De plus, en examinant l'emplacement des images les plus mémorables, les auteurs ont constaté que les participants se souvenaient davantage d'informations de l'endroit où ils avaient changé d'étage : les escaliers. « Les informations apprises à côté des escaliers du musée étaient plus mémorables que celles rencontrées au milieu ou à la fin du parcours, même si elles étaient proches d'œuvres d'art colorées, » ont déclaré les auteurs.
Après avoir analysé les données et les réponses des sujets, les auteurs ont noté que les expériences d'apprentissage actif peuvent conduire à de meilleures performances de mémoire épisodique que l'encodage passif.
Naviguer activement dans un environnement nous permet de collecter suffisamment d'informations pour que nos systèmes épisodiques construisent une sorte de carte cognitive de notre expérience, conduisant à un rappel ultérieur plus efficace.
Álvaro Pastor, architecte, scientifique cognitif, chercheur au groupe de recherche XR-Lab et Learning, Media and Entertainment (GAME) de l'UOC
De plus, les éléments physiques impliqués dans la navigation active, qu’ils l’aident ou la gênent, semblent plus fortement intégrés dans notre mémoire de l’expérience. En fait, les données montrent que les informations et les expériences acquises dans les parties physiques du musée, telles que les escaliers, sont mieux mémorisées que les stimuli provenant d’autres endroits. « Cette particularité suggère que, lors de l'enregistrement de l'expérience, notre carte cognitive met un accent particulier sur les aspects les plus saillants de la navigation spatiale et crée des associations entre eux et les informations apprises à proximité physique d'eux, » a déclaré le chercheur de l'UOC.
Utilisation de l'intelligence artificielle
L'étude a également examiné le type d'image affichée lors de la visite du musée dont les participants devaient se souvenir. Ces images étaient des portraits frontaux de visages humains artificiels spécialement générés pour cette étude à l’aide d’une IA basée sur un réseau neuronal.
« En créant des visages artificiels, nous avons pu fournir aux participants des images qu'ils n'avaient jamais vues auparavant et garantir que leurs traits étaient uniformes, y compris leur expression faciale et leur éclairage. » a déclaré Pastor, qui a également noté que les tâches cognitives de haute sensibilité impliquées dans la mémoire épisodique incluent la mémorisation du visage d'une personne après sa première rencontre et des détails contextuels de la rencontre, ainsi que de son heure et de son lieu.
Applications d'amélioration de la mémoire
Quant aux applications pratiques de l’étude, la recherche a conduit au développement d’une méthode nouvelle et solide impliquant l’utilisation de technologies immersives pour mieux évaluer la mémoire épisodique dans des conditions naturelles proches des conditions du monde réel. Cela signifie que des informations scientifiquement prouvées sont disponibles pour aider à concevoir des thérapies impliquant une exploration active à travers des environnements spatiaux enrichis.
« Dans le cas d'individus en bonne santé, l'utilisation des résultats de cette étude dans des expériences d'apprentissage actif avec des applications immersives peut aider à maximiser la mémorisation des informations à des endroits spécifiques d'un cours. » dit Bourdin-Kreitz.
Toutefois, les avantages de l’apprentissage actif ne s’arrêtent pas à la conception pédagogique. « Prendre part à des expériences d'apprentissage actif qui impliquent tout le corps d'une personne au lieu d'apprendre passivement pourrait constituer une mesure préventive pour aider les personnes en bonne santé à conserver leurs capacités de mémoire épisodique plus longtemps », a déclaré Pastor.
« Tout comme pour la méthode des loci ou du palais mental, l'idée de marcher tout en apprenant pour augmenter la rétention est peut-être connue de l'humanité depuis l'Antiquité, du moins si l'on en croit l'histoire selon laquelle Aristote enseignait la philosophie à ses étudiants en se promenant dans les rues. d’Athènes, et grâce aux technologies immersives, nous pouvons désormais étudier ce phénomène en profondeur », dit Bourdin-Kreitz.
Quant aux applications cliniques, les technologies de réalité virtuelle et augmentée peuvent être utilisées pour aider à concevoir des programmes de réadaptation adaptés à chaque patient. « Les interventions cliniques basées sur de telles technologies pourraient ralentir la progression de la maladie de manière peu coûteuse et facilement évolutive et, comme elles sont non invasives, elles pourraient contribuer à accroître l'observance du traitement par les patients sans compromettre la sécurité », ont conclu les auteurs. après avoir constaté qu'ils continuent de travailler sur de nouvelles recherches pour, par exemple, ajouter des odeurs de manière contrôlée tout en montrant simultanément aux sujets des images virtuelles sur un casque de réalité virtuelle.
