L’attention : définition et quelques concepts, Les tests d’attention spatiale

Plan de l'ouvragePartie I - Modifications cérébrales et cognitivesPartie II - Cognition et orientation spatiales.

Partie I - Modifications cérébrales et cognitives.

• Chapitre 1 : Le vieillissement cérébral

• Chapitre 2 : Altération des fonctions visuo-spatiales : premier signe d'alerte d'un vieillissement pathologique

Partie II - Cognition et orientation spatiales.

• Chapitre 3 : Les déficits visuo-spatiaux

• Chapitre 4 : Les déficits d'attention spatiale

• Chapitre 5 : Les déficits d'orientation spatiale

• Chapitre 6 : Les déficits dans la mémoire spatiale

Voici le début du chapitre 4 Les déficits d’attention spatiale et les tests de fin de chapitre de l’ouvrage

Les déficits d’attention spatiale

Définition de l’attention

Proposer une définition simple ou une théorie générale de l’attention est un exercice difficile (Zanto, Gazzaley, 2014). La majorité des définitions proposées aujourd’hui s’inspirent de celle proposée dès 1890 par le psychologue et philosophe William James, dans son ouvrage The Principles of Psychology (James, 1890) :

« L’attention est la prise de possession par l’esprit, sous une forme claire et vive, d’un objet ou d’une suite de pensées parmi plusieurs qui sont présents simultanément […] Elle implique le retrait de certains objets afin de traiter plus efficacement les autres […] »

Il existe différents processus attentionnels tels que la sélection, le contrôle ou l’activation. Ces processus se distinguent aussi bien par leur fonctionnement que par les réseaux cérébraux qui les sous-tendent (Petersen, Posner, 2012).

Processus attentionnels

Les processus de sélection permettent à un individu de favoriser le traitement cognitif de stimuli ou de pensées ciblés et pertinents, au détriment d’autres stimuli ou pensées (Harris, Thiele, 2011). Les processus de contrôle permettent la gestion des ressources cognitives nécessaires pour réaliseravec efficacité des actions volontaires, en opposition aux comportements automatiques qui ne requièrent aucune attention (Rueda et al., 2015). Par exemple, lorsque nous marchons (action motrice complexe automatique), nous pouvons suivre une conversation téléphonique. En revanche, cette action nécessite un contrôle attentionnel afin de suivre le fil de la discussion. Cependant, des modifications des conditions environnementales peuvent induire une inhibition de l’action automatique, l’individu prenant le contrôle conscient de cette action. Dans notre exemple, si nous devons traverser une rue et qu’un danger est détecté (e.g. l’arrivée d’un véhicule), nous reprenons le contrôle pour arrêter la marche et ne pas traverser la voie. Enfin, l’efficacité de notre système attentionnel est dépendante du niveau d’activation de ce système. L’activation des processus attentionnels peut être induite par des signaux, émis par exemple par notre environnement (e.g. le bruit d’une voiture). Cependant, le niveau d’activation de notre système attentionnel peut être compromis par de nombreux facteurs, tels que la fatigue, la consommation d’alcool ou le vieillissement.

Composantes attentionnelles

On distingue plusieurs composantes attentionnelles. L’attention sélective permet à un individu de favoriser le traitement d’une caractéristique pertinente d’un stimulus, tout en inhibant les éléments distracteurs. La sollicitation de cette composante attentionnelle s’illustre notamment par l’effet appelé « Cocktail party » (Bronkhorst, 2015) : dans un environnement sonore complexe, comme lors d’une réception où plusieurs discussions ont lieu simultanément, nous avons la capacité de focaliser notre attention auditive sélectivement sur le discours de notre interlocuteur tout en ignorant les autres discours. L’attention divisée, appelée également « attention partagée », permet de traiter deux ou plusieurs informations pertinentes simultanément. Cette composante attentionnelle est par exemple sollicitée lorsque nous conduisons un véhicule, en portant notre attention sur l’environnement routier, tout en suivant une discussion avec un passager. Évidemment, dans ce cas, le risque d’accident augmente significativement si le nombre d’informations à traiter par le conducteur devient trop important, les capacités d’attention restant limitées. L’attention soutenue permet quant à elle de maintenir un niveau d’efficience élevé et stable au cours d’une activité cognitive sur une longue période de temps (i.e. plusieurs minutes ; Seron, Linden, 2000).

Ces composantes attentionnelles peuvent être sollicitées dans différentes modalités sensorielles, telles que les modalités auditive et visuelle. Par exemple, dans le cas de l’attention visuelle, les traitements de caractéristiques spécifiques d’un stimulus peuvent être favorisés, comme sa couleur et/ou sa forme. Sur le plan de la Research Intelligence tout comme dans le cadre d’une consultation clinique, l’évaluation des capacités attentionnelles des personnes âgées est souvent réalisée lorsque l’attention favorise le traitement des caractéristiques spatiales d’un stimulus. Dans ce cas, les tâches proposées aux participants consistent à détecter et/ou identifier des stimuli lorsqu’ils sont émis à partir d’une localisation précise de l’environnement. Si l’attention spatiale chez les personnes âgées peut être évaluée dans différentes modalités sensorielles, comme la modalité auditive avec des tâches d’écoute dichotique (Bouma, Gootjes, 2011), elle reste majoritairement étudiée dans la modalité visuelle (Siéroff, Piquard, 2004). La raison principale de cet intérêt pour la modalité visuelle est que, dans le vieillissement, l’attention visuelle semble plus sensible aux altérations liées à l’âge que les autres modalités sensorielles (auditive notamment) (Guerreiro et al., 2010, 2012).

Lorsque les processus attentionnels ciblent les caractéristiques spatiales d’un stimulus, le terme générique d’« attention spatiale » est utilisé et peut être associé aux trois composantes attentionnelles décrites précédemment (i.e. attentions sélective, divisée et soutenue). Par exemple, lorsque, dans une tâche expérimentale ou une évaluation neuropsychologique, un sujet doit porter son attention simultanément sur deux régions distinctes de son champ visuel, son attention divisée visuo-spatiale est alors sollicitée. En neuropsychologie, cette composante attentionnelle peut par exemple être évaluée par le Trail Making Test (Reitan, 1958). L’attention sélective visuo-spatiale, quant à elle, permet d’orienter nos ressources attentionnelles vers une région spécifique de notre champ visuel (e.g. à gauche ou à droite). La détection et le traitement de toute information apparaissant dans cette région sont ainsi optimisés, alors que les informations issues des autres régions de notre champ visuel sont ignorées. Lors d’une consultation en neuropsychologie, l’attention divisée visuo-spatiale peut être évaluée, entre autres, par le test des figures enchevêtrées1 (Gainotti et al., 1986). D’autre part, lors d’une évaluation de l’attention soutenue, la tâche réalisée par le sujet sur une longue période de temps peut solliciter l’attention spatiale. C’est le cas, par exemple, lorsque les sujets réalisent une tâche de barrage, qui consiste à rechercher visuellement et barrer tous les chiffres zéro présentés sur une ou plusieurs feuilles parmi plus d’une centaine d’autres chiffres.

Orientations endogène et exogène de l’attention

Notre attention peut être dirigée vers une localisation précise par deux modes opératoires, l’orientation endogène et l’orientation exogène (Posner, 2016). Le mode endogène se réfère à une initiation des processus par des traitements cognitifs descendants (dits aussi « top-down »). Dans le cas d’une orientation endogène de l’attention, les processus attentionnels sont conduits et contrôlés par les attentes de l’individu. En d’autres termes, la personne se concentre et oriente son attention volontairement vers un objet. Pour l’attention exogène, le système est activé automatiquement par un indice extérieur. Par exemple, lorsque nous marchons et que notre attention est focalisée sur nos pensées, la perception d’un stimulus dans notre champ visuel périphérique peut nous conduire à orienter notre attention visuelle en direction de ce stimulus et nous permettre de l’identifier (e.g. une voiture qui arrive dans notre direction).

Des paradigmes expérimentaux informatisés permettent d’évaluer chez un individu ces deux modes d’activation du système attentionnel. Dans ces paradigmes, les sujets réalisent une série d’essais au cours desquels ils doivent fixer du regard un point situé au centre de l’écran. À chaque essai, un stimulus cible apparaît à gauche ou à droite de ce point de fixation et le sujet a pour tâche d’indiquer de quel côté est apparue la cible. Les performances du sujet sont estimées par ses temps de réponses : durée entre le moment où la cible est apparue et la réponse. Dans le cas d’une évaluation des processus d’activation endogène, l’apparition de la cible à détecter est précédée par l’affichage d’un indice (e.g. une flèche) au niveau du point de fixation, indiquant la localisation probable d’apparition de la cible (Fig. 4.1, à gauche). La présentation d’un tel indice implique que le sujet oriente volontairement (i.e. de manière endogène) son attention vers une région de l’écran. Pour certains essais, la cible apparaît effectivement du côté indiqué par l’indice : l’essai est dit « congruent ». Dans les essais non congruents, la cible visuelle apparaît du côté opposé à la localisation indiquée par l’indice. Lorsque les processus d’activation endogène de l’attention sont efficaces, les analyses des temps de réponse du sujet montrent qu’il répond plus rapidement lors des essais congruents que lors des essais non congruents. Par contre, lorsque les processus endogènes de l’attention sont altérés, les temps de réponse entre les deux types d’essais sont équivalents.

Figure 4.1 Schématisation des paradigmes expérimentaux informatisés permettant d’évaluer les modes d’orientation endogène et exogène du système attentionnel.

Dans les expériences présentées ici, les sujets doivent indiquer à l’aide des touches d’un clavier d’ordinateur la localisation, gauche ou droite, d’un carré bleu. Pour ces deux paradigmes, les sujets réalisent plus d’une centaine d’essais.

À gauche : essai sollicitant l’attention endogène. (1) Chaque essai débute par l’apparition d’une croix de fixation, au centre de l’écran que le sujet doit fixer du regard. (2) Après une durée de quelques secondes (généralement moins de 5 secondes), un indice, matérialisé par une flèche, apparaît au niveau du point de fixation central et indique au sujet la localisation probable de la cible (le temps d’apparition de cet indice est de l’ordre de la centaine de ms). (3) Après la présentation de l’indice, la cible (carré bleu), ainsi qu’un stimulus distracteur (carré rouge) apparaissent durant un temps très court (de 50 à 250 ms selon les études) de part et d’autre du point de fixation. Pour les essais congruents, la cible apparaît du côté indiqué préalablement par l’indice. Pour les essais non congruents, la cible apparaît du côté opposé à la localisation indiquée par l’indice préalable. (4) le sujet doit indiquer à l’aide des touches du clavier d’ordinateur la localisation de la cible.

À droite : essai sollicitant l’attention exogène. Les phases de fixation (1), de présentation de la cible (3) et de réponse du sujet (4) sont identiques à celles décrites pour un essai sollicitant l’attention endogène. Les durées des différentes phases sont également identiques entre les deux paradigmes. Par contre, lors de la phase de présentation de l’indice (2), celui-ci est présenté à gauche ou à droite du point de fixation central, et non au centre de l’écran.

L’évaluation des processus exogènes de l’attention se base sur un paradigme similaire. Cependant, l’indice préalable à l’apparition de la cible n’est pas présenté au centre de l’écran, mais à l’endroit d’apparition de la cible (i.e. essais dits « congruents »), ou à une localisation différente de la cible (i.e. essais dits « non congruents » ; Fig. 4.1, à droite). La présentation de cet indice va induire une orientation automatique de l’attention visuelle vers une région de l’écran. Lorsque les processus d’activation exogène de l’attention sont efficaces, les temps de réponse du sujet aux essais congruents sont significativement inférieurs à ceux des essais non congruents.

Les différences de temps de réponse entre les essais congruents et non congruents sont de l’ordre de la centaine de millisecondes pour ces deux paradigmes. Il convient ainsi d’utiliser un matériel informatique permettant une mesure fine de ces temps de réponse et de réaliser un nombre suffisant d’essais (souvent une centaine) pour observer ces différences de temps de réponse entre les deux types d’essais. De tels paradigmes semblent donc difficiles à appliquer aux contraintes cliniques de la neuropsychologie auprès de personnes âgées.Il est nécessaire que le patient utilise le clavier de l’ordinateur, afin de mesurer aussi précisément que possible ses temps de réponse.

Note 1

1 Comme précisé dans le chapitre 3, le test des figures enchevêtrées permet également d’estimer les capacités de perception visuo-spatiale. Cependant, ce test peut également être utilisé pour évaluer l’attention divisée, s’il a été vérifié au préalable que le sujet dispose d’une intégrité de ses capacités de perception visuo-spatiale (plus spécifiquement celles de la perception des formes).

Vous venez de lire le début du chapitre 4 dont le plan est le suivant

Chapitre 4 Les déficits d’attention spatiale 61 L’attention : définition et quelques concepts (61), Réseau cérébral de l’attention et modèles théoriques (63), Déficits attentionnels et vieillissement (67), Conclusion (71), Les tests d’attention spatiale (72).

Voici maintenant la fin du chapitre : les tests d’attention spatiale

Tests

Les planches de chaque test sont présentées en format réduit dans cet ouvrage. Elles sont également accessibles, au format pdf, sur le site internet https://www.em-consulte.com/e-complements/475561/le-vieillissement-neurodegeneratif-methodes-de-dia/table-des-matieres S’ouvre dans une nouvelle fenêtre. Les deux tests de barrage et le test TMT, marqués de l’icône e , sont aussi disponibles en version interactive sur le site internet. Dans cette version interactive, les scores et les temps de réponse sont calculés automatiquement.

e Attention sélective visuospatiale : le test des figures enchevêtrées

Ce test est présenté dans le chapitre 3. Il permet d’évaluer les capacités visuo-spatiales et plus spécifiquement les capacités de perception des formes. Cependant, si pour l’ensemble des tests visuo-spatiaux un patient présente uniquement un score déficitaire au test des figures enchevêtrées, une altération de l’attention sélective visuospatiale peut être fortement suspectée.

e Attention soutenue et attention sélective visuo-spatiale : le test de barrage

Ce test est constitué de deux planches, la planche 1 et la planche 2.

Test de barrage 1

Sur la planche 1 (planche 4.1), soixante lettres B et quatre chiffres 8 sont disposés aléatoirement. Avant de présenter la planche au patient, la consigne suivante lui est précisée : « Je vais vous présenter une feuille sur laquelle sont dispersés des lettres et des chiffres. Votre tâche consiste à barrer à l’aide d’un crayon tous les chiffres 8, le plus rapidement possible. Vous m’indiquerez lorsque vous penserez avoir barré tous les chiffres 8 présents sur cette feuille ».

L’examinateur présente la planche pour une durée maximale de 30 secondes. Si le patient atteint cette durée maximale, la planche est retirée et la tâche est terminée. À l’issue de la tâche, le nombre total de cibles correctement barrées est comptabilisé (maximum 4).

Planche 4.1 Test de barrage – planche 1.

Test de barrage 2

Sur la planche 2 (planche 4.2), soixante lettres T et quatre lettres L sont disposées aléatoirement. Avant de présenter la planche au patient, la consigne suivante lui est précisée : « Je vais vous présenter une feuille sur laquelle sont présentées des lettres. Votre tâche consiste à barrer à l’aide d’un crayon toutes les lettres L, le plus rapidement possible. Vous m’indiquerez lorsque vous penserez avoir barré toutes les lettres L présentes sur cette feuille. »

L’examinateur présente la planche pour une durée maximale de 30 secondes. Si le patient atteint cette durée maximale, la planche est retirée et la tâche est terminée. À l’issue de la tâche, le nombre total de cibles correctement barrées est comptabilisé (maximum 4).

La performance du patient s’apprécie par le nombre total de cibles correctement détectées sur les deux planches (maximum 8), ainsi que par le temps total de réalisation des deux tâches.

Planche 4.2 Test de barrage – planche 2.

e Attention divisée : le Trail Making Test

Ce test est constitué de deux parties, A et B.

Trail Making Test 1

Dans la partie A (planche 4.3), des cercles numérotés de 1 à 24 sont répartis aléatoirement sur la planche. Le patient a pour tâche de relier à l’aide d’un crayon les cercles dans l’ordre croissant et le plus rapidement possible. Les erreurs éventuelles ne sont pas corrigées par l’examinateur. Si une erreur est réalisée au cours de la tâche, l’examinateur indique l’erreur au patient afin qu’il corrige son tracé.

Planche 4.3 Trail Making Test 1.

Trail Making Test 2

Dans la partie B (planche 4.4), la planche présente des cercles numérotés de 1 à 12, ainsi que des cercles contenant les lettres de A à L. L’ensemble de ces cercles est réparti aléatoirement sur la planche. Le patient a pour tâche de relier alternativement un nombre et une lettre dans les ordres croissants et alphabétiques. Le patient a pour consigne de réaliser la tâche le plus rapidement possible. Les erreurs éventuelles ne sont pas corrigées par l’examinateur. Si une erreur est réalisée au cours de la tâche, l’examinateur l’indique au patient afin qu’il corrige son tracé.

Planche 4.4 Trail Making Test 2.

Réponses

Test des figures enchevêtrées

Voir chapitre 3

Test de barrage 1

Planche 4.1b Test de barrage 1 – Correction.

Test de barrage 2

Planche 4.2b Test de barrage 2 – Correction.