1.2.4.2. Substrat neuroanatomique des composantes de la mémoire de travail

Ces différentes composantes ont, depuis, été étudiées en imagerie fonctionnelle et des réseaux ont été mis en évidence. Le control exécutif, c’est-à-dire l’administrateur central dans le modèle de Baddeley, correspond au cortex préfrontal dorsolatéral (Bunge, Klingberg, Jacobsen & Gabrieli, 2000 ; Prabhakaran, Narayanan, Zhao & Gabrieli, 2000) qui comprend le gyrus frontal inférieur (BA 12/44/45), le gyrus frontal moyen (BA 9/46), la partie latérale du gyrus frontal supérieur (BA 8/9) et la portion externe du lobe frontal (BA 10). Le subtrat anatomique de la boucle phonologique est constitué d’aires de l’hémiphère gauche au niveau du lobe pariétal (BA 40) mais également du lobe frontal (BA 44/6) alors que pour le calepin visuo-spatial ce sont essentiellement des aires de l’hémisphère droit au niveau des lobes pariétal (BA 40), occipital (BA19) et frontal (BA 47/6) (voir Gathercole, 1999 pour revue).

La mémoire de travail est donc un système complexe qui interagit avec de nombreuses autres fonctions telles que l’apprentissage de la lecture, les mathématiques, le développement du langage, ou la résolution de problèmes (Jarrold & Towse, 2006). La mémoire de travail est également fortement reliée aux capacités de raisonnement et donc à l’intelligence fluide. Colom, Flores-Mendoza & Rebollo (2003) ou encore Kane, Hambrick & Conway (2005) retrouvent une corrélation positive d’environ + 0.70 entre des performances à des tests de mémoire de travail et des tests de raisonnement tels que les Matrices Progressives de Raven. Kyllonen & Christal (1990), qui n’étudièrent pas moins de 2000 sujets, montrèrent des corrélations entre ces deux facteurs allant jusqu’à + 0.88. Pour Colom, Rebollo, Palacios, Juan-Espinosa & Kyllonen (2004), la mémoire de travail explique pas moins de 92% de la variance du facteur g. Ces fortes corrélations amèneront certains auteurs à dire que la mémoire de travail EST l’intelligence (Kyllonen, 2002), alors que d’autres diront que ces deux concepts ne sont pas isomorphes (Ackerman, Beier & Boyle, 2005 ; Kane, Hambrick & Conway, 2005 ; Oberauer, Schulze, Wilheme & Suss, 2005 ; Beier & Ackerman, 2005). Les travaux de Carpenter, Just & Shell (1990) sont très intéressants car ils démontrent clairement en quoi la mémoire de travail intervient lors d’un test de logique mesurant le facteur g (Matrices Progressives de Raven). En effet, au-delà du simple fait de trouver des relations analogiques entre les éléments de la matrice par extraction de règles induites, le sujet doit maintenir en mémoire à court-terme les résultats de ces réflexions et les règles ainsi trouvées tout en cherchant les autres règles. Une fois trouvé l’ensemble des règles nécessaires à la résolution de la matrice, le sujet peut formuler un raisonnement et émettre une réponse. Une fois que ces différentes règles sont connues, le sujet doit se faire une représentation mentale de sa réponse et aller vérifier si elle existe parmi les solutions proposées. Une personne ayant d’importantes capacités en mémoire de travail sera plus efficiente pour le stockage des règles qu’une personne avec de faibles capacités (Verguts & de Boeck, 2002). Il est donc clair que dans ce type de tâche, la mémoire de travail ne joue pas un rôle central dans la résolution de problèmes mais a un rôle plutôt dans le maintien en mémoire vive des règles extraites.

Mais quelles sont les composantes de la mémoire de travail qui corrèlent le plus et donc qui pourraient être le substrat cognitif de ce facteur g ? Tillman, Nyberg & Bohlin (200_) ont étudié des enfants de 6 à 14 ans sur des tâches de mémoire de travail en séparant les différentes composantes du modèle de Baddeley (Stockage, processus executifs ; verbal versus visuel). Ces auteurs démontrent que les composantes de stockage (verbal et visuel) participent avec la même puissance que les processus de contrôles exécutifs (« administrateur central ») à l’explication du facteur g. Ceci est également mis en évidence par Colom, Abad, Rebollo & Chun Shih (2005) et Colom, Abad, Quiroga, Chun Shih & Flores-Mendoza (2008). L’analyse statistique de Beier & Ackerman (2004) montre également des corrélations importantes et significatives entre la mémoire à court-terme et le facteur g sans toutefois s’intéresser à l’adminsitrateur central. Colom, Flores-Mendoza, Quiroga & Privado (2005) précisent même que la mémoire à court-terme corrèlerait plus avec l’intelligence que ne le ferait la mémoire de travail (il faut tout de même souligner que, dans cette étude, les tâches de mémoire à court-terme sont, pour certaines, des tâches qui habituellement sont considérées comme des tâches de mémoire de travail : empan de chiffres envers). Cependant, d’autres auteurs sont clairement en opposition avec cela et ne retrouvent pas de lien entre l’intelligence et la mémoire à court-terme (le stockage simple) mais seulement un lien avec un processus de contrôle exécutif comportant, en plus du stockage, un processus de traitement (Conway, Cowan, Bunting, Therriault & Minkoff, 2002 ; Buehner, Krumm & Pick, 2005 ; Unsworth & Engle, 2005). Pour Conway, Kane & Engle (2003), la mémoire de travail et le facteur g sont fortement liés, comme ont pu le démontrer d’autres études, mais ne sont pas identiques pour autant. Les liens qui les unissent sont plutôt issus de mécanismes de contrôle des fonctions exécutives. En effet, le contrôle exécutif maintiendrait l’activation de l’information pertinente pour le but à atteindre et inhiberait les informations non pertinentes qui viendraient perturber le bon déroulement de la tâche en cours (Engle, Laughin, Tholski & Conway, 1999).

Nous venons de voir, dans les chapitres 1.2.3 et 1.2.4, les deux principaux processus cognitifs qui sont potentiellement les bases de l’intelligence  (la vitesse de traitement de l’information et la mémoire de travail) sans pouvoir dire clairement lequel est le plus impliqué. A présent, nous allons décrire un modèle développemental de l’intelligence, unifiant ces deux processus.