Implication des fonctions exécutives dans le décodage en lecture : étude comparative entre normolecteurs et faibles lecteurs de CE2

Psychologie française 52 (2007) 71–87 http://france.elsevier.com/direct/PSFR/

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Implication des fonctions exécutives dans le décodage en lecture : étude comparative entre normolecteurs et faibles lecteurs de CE2 Implication of executive processes in reading: Comparison between normal readers and poor readers in third Grade L. Boulc’h*, C. Gaux, C. Boujon Laboratoire de psychologie « Processus de pensée », UPRES EA 2646, université d’Angers, UFR lettres et sciences humaines, 11, boulevard Lavoisier, 49045 Angers cedex 01, France Reçu le 23 février 2005 ; accepté le 15 novembre 2006

Résumé L’implication des fonctions exécutives dans l’activité de lecture est étudiée en comparant les performances de normo et faibles lecteurs de CE2 à une tâche de conjonction illusoire qui nécessite la sélection d’une caractéristique d’une lettre, appartenant à un graphème ou se situant à la frontière syllabique d’un mot. Cette tâche est réalisée seule ou en même temps qu’une seconde tâche exécutive de mise à jour ou d’alternance. D’après l’évolution des procédures de décodage, le coût des traitements exécutifs devrait être plus pénalisant pour les faibles lecteurs. Les résultats indiquent que l’ajout d’une tâche de contrôle exécutif à une tâche de sélection, conduit à une augmentation des temps de réponse chez les faibles lecteurs quel que soit le type de présentation (graphème ou syllabe). © 2007 Société française de psychologie. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Abstract The implication of executive functions in reading was studied. Normo and poor third grade readers were compared in an illusory conjunction task using the selection of a letter features embedded in a grapheme or risen to the syllable boundary. Executive task of updating or shifting were then added to this

* Auteur

correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (L. Boulc’h).

0033-2984/$ - see front matter © 2007 Société française de psychologie. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.psfr.2006.11.001

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task. According to decoding progress from graphemes to syllables we suppose that the cost of executive processing will be more important for poor readers. Results showed that addition of an executive control task to a selection task, led to an increase in response times for poor readers whatever the presentation (grapheme, syllable). © 2007 Société française de psychologie. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Mots clés : Décodage en lecture ; Attention ; Fonctions exécutives ; Mémoire de travail ; Enfant Keywords: Decoding; Executive functions; Working memory; Children

Au début de l’apprentissage de la lecture, l’enfant utilise une procédure d’assemblage lente, voire laborieuse, pour identifier les mots : il doit reconnaître la ou les premières lettres (graphème) puis les associer à un son (phonème) qu’il doit garder temporairement en mémoire de travail (MdT), puis convertir le deuxième graphème en phonème, maintenir cette information en MdT, et reproduire ce traitement jusqu’à la fin de la suite de lettres. Il doit alors associer ces phonèmes entre eux afin de trouver la forme sonore en mémoire à long terme (MLT). Cette analyse des mots permet également à l’enfant de mémoriser en MLT des connaissances orthographiques qui lui permettront ensuite d’accéder au mot directement (procédure d’adressage). La lenteur de l’assemblage et la gestion des différentes procédures d’identification des mots sollicitent la MdT. La MdT permet au lecteur de stocker temporairement les informations qu’il a déjà traitées pendant qu’il s’engage dans d’autres traitements, ceci dans les limites de ses ressources cognitives. De nombreuses recherches confirment ce rôle de la MdT en lecture et son implication dans les difficultés d’apprentissage de la lecture. Ces études montrent que les faibles lecteurs ont des performances inférieures aux normolecteurs dans les tâches de MdT ou indiquent des corrélations significatives entre des tâches de MdT et l’efficience en lecture des enfants (Demont et Botzung, 2003). Daneman et Carpenter (1980) ont été les premières à démontrer l’effet de la charge cognitive imposée par la lecture de phrases sur la MdT, en utilisant une tâche d’empan en lecture chez des adultes. Ces derniers devaient lire une série de phrases en jugeant l’exactitude de l’information pour certaines d’entre elles, et simultanément, ils devaient mémoriser le dernier mot de chacune des phrases afin de pouvoir les rappeler ultérieurement. Les auteurs ont observé que la capacité des participants à rappeler le dernier mot des phrases variait en fonction de l’efficience des processus d’identification des mots. L’interprétation de cette relation constitue, aujourd’hui encore, le cœur d’un débat important dans la littérature. Le point discuté est l’origine de la variation des performances. En d’autres mots, il s’agit de comprendre pourquoi les ressources allouées à la tâche de rappel sont insuffisantes chez les faibles lecteurs. De façon schématique, les travaux réalisés dans les champs de la mémoire et de l’attention retiennent un certain nombre de facteurs qui sont parfois combinés. Un premier facteur évoqué est la faible capacité de la MdT ou des ressources attentionnelles. La capacité réduite de la MdT des faibles lecteurs compromettrait le maintien des informations juste traitées ainsi que leur intégration avec des informations antérieures. Elle ne permettrait pas à ces lecteurs de compenser la charge liée à la lenteur d’identification des mots (Engle et al., 1992 ; Turner et Engle, 1989). Un deuxième facteur évoqué est la diminution des ressources attribuées au stockage, en raison de la faible efficience du décodage (Conway et al., 2003 ; Kane et Engle, 2002 ; Towse et

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al., 1998). L’efficience du traitement aurait un effet sur la possibilité de stockage et non sur la capacité elle-même. Cette hypothèse repose sur le postulat d’un partage des ressources entre le traitement et le stockage (resource-sharing hypothesis ; Baddeley et Hitch, 1974 ; Case, 1985 ; Daneman et Carpenter, 1980, 1983). De la même façon, dans les modèles d’activation (Cowan, 1995) où la MdT correspond aux représentations activées de la MLT, les ressources insuffisantes ne permettraient pas au focus attentionnel de se déplacer à nouveau sur les items à mémoriser afin d’assurer sa fonction de réactivation et de maintien. Le troisième et dernier facteur évoqué est le mauvais fonctionnement du contrôle exécutif. Gathercole et Baddeley, 1993 proposaient déjà, que les difficultés des lecteurs pouvaient être associées à une limitation des opérations de la boucle phonologique ou du centre exécutif (CE), la première étant coordonnée par le second. Pour Baddeley (1986), le CE ou administrateur central, inspiré du système de superviseur attentionnel de Norman et Shallice (1980), permet de contrôler et d’intégrer les actions et activités de l’individu. L’existence de cette composante est inférée des nombreuses analyses exploratoires et confirmatoires qui montrent qu’un facteur commun émerge des mesures de stockage et de traitement du matériel verbal et visuospatial. Ce facteur qui constitue la variance commune aux tâches complexes d’empan correspondrait au CE, dénommé également attention exécutive. La défaillance du contrôle ne permettrait pas de filtrer l’information entrant en MdT, ni de gérer cette information (Awh et al., 2006 ; Boujon, 2004). Le contrôle attentionnel permettrait de limiter les informations à traiter d’une part grâce aux processus de sélection, comme la sélection précoce des informations sensorielles (hypothèse de déficit visuo-attentionnel développée notamment par Valdois et al., 2003). D’autre part, le contrôle attentionnel inclurait l’inhibition qui a pour rôle de supprimer des réponses dominantes qui ne sont plus appropriées afin d’éviter l’interférence (Hacher et al., 1999). Enfin, le contrôle permettrait également de gérer les déplacements de l’attention en cas de nécessité d’alternance entre les tâches ou les séries mentales (Allport et Wylie, 2000). Rapportée à la situation de lecture, une défaillance du CE de la MdT pourrait, par exemple, empêcher de coordonner les traitements de bas niveau, tels que le décodage, avec les traitements de plus haut niveau, tels que l’intégration syntaxique, sémantique, ou l’accès à la signification du texte. De nombreux travaux montrent l’implication du CE dans les tâches complexes de mémorisation (Miyake et al., 2000 ; Swanson et Ashbaker, 2000 ; Swanson 1999). Cependant, peu de travaux ont jusqu’alors étudié son rôle lors de la lecture (Gaux, 2004). Les recherches portent le plus souvent sur la fonction d’alternance qui permet le désengagement cognitif d’une tâche devenue inutile et l’engagement dans une nouvelle tâche plus pertinente ; sur celle de la mise à jour qui permet de manipuler activement les informations contenues en MdT ; enfin l’inhibition qui permet d’éviter volontairement une réponse très habituelle, fortement automatisée (Gaonac’h et Larigauderie, 2000 ; Miyake et al., 2000). En ce qui concerne la lecture, Brosnan et al. (2002) ont testé l’hypothèse selon laquelle un déficit d’inhibition empêcherait les personnes dyslexiques de passer d’une lecture globale du mot à un décodage graphophonologique. Ils ont proposé à des étudiants dyslexiques compensés (âge moyen de 34 ans), et à des adolescents (âge moyen de 14 ans) et enfants dyslexiques et normolecteurs (âgés de huit à dix) une tâche de figures imbriquées dans laquelle ils devaient identifier une forme particulière à l’intérieur d’une figure visuelle complexe. Pour réussir la tâche, ils devaient être capables d’inhiber les distracteurs. Les résultats ont montré que les personnes dyslexiques obtenaient dans ces conditions des performances inférieures à celles des normolecteurs. De même, Palmer (2000) a supposé que les difficultés d’inhibition de la straté-

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gie visuelle, utilisée pour reconnaître les objets dans l’environnement, empêchaient les enfants de sept ans et plus de passer à un traitement verbal des mots. Cornoldi et al. (Carretti et al., 2005 ; De Beni et Pazzaglia, 2001 ; Passolunghi et al., 1999) ont quant à eux montré que la mise à jour des informations en MdT et l’inhibition des informations non pertinentes provenant de la MLT étaient plus difficiles pour les faibles lecteurs–compreneurs. Les faibles compreneurs semblent ainsi montrer des difficultés à contrôler efficacement l’information activée et conjointement, à supprimer l’information devenue non pertinente dans la tâche en cours. Dans une étude antérieure, nous avons montré que les faibles lecteurs de CE1 obtenaient des performances inférieures à celles des normolecteurs dans une tâche impliquant la fonction d’alternance (Boulc’h, 2003, non publié ; Gaux et al. (2007)). La tâche consistait à lire des pseudomots présentés soit selon un découpage syllabique (cha & bo) soit selon un découpage graphémique (r & ou & n & a). Enfin, Swanson (1999) a utilisé trois tâches pour évaluer les traitements exécutifs de lecteurs de 11 ans : ● un empan en lecture de phrases qui consistait à lire une série de phrases et à mémoriser le dernier mot de chacune d’entre elles afin de les rappeler à la fin de la série ; ● un empan visuospatial qui consistait à localiser les cases hachurées d’une matrice, à indiquer ensuite sur une matrice vide si telle colonne comportait une case hachurée, puis à noter sur la matrice les cases hachurées ; ● une tâche d’empan de comptage qui consistait à compter puis à mémoriser successivement le nombre de points verts présentés sur une carte parmi un ensemble de points de couleur, et à rappeler ces nombres à la fin de la série de cartes. À l’ensemble de ces tâches les faibles lecteurs de 11 ans ont obtenu des performances inférieures à celles des enfants normolecteurs du même âge, mais des scores similaires à des enfants plus jeunes ayant le même niveau en lecture. De plus, la contribution de ces tâches à la variabilité des scores en compréhension en lecture demeure significative même après avoir maîtrisé les effets de la boucle phonologique et de la MLT (analyses de régression). Les travaux cités semblent indiquer que le contrôle exécutif pourrait jouer un rôle dans les difficultés de lecture. Ce rôle pourrait être particulièrement critique à certaines étapes de la lecture pour les faibles lecteurs qui n’ont pas encore totalement automatisé leurs procédures d’identification des mots et qui mobilisent fortement de ce fait la composante exécutive de la MdT. Ce contrôle exécutif pourrait être impliqué à différents niveaux des traitements en lecture, comme dans l’identification des mots. Par exemple, dans le cas du décodage, l’attention doit tout d’abord être dirigée sur une partie du stimulus visuel afin d’extraire un graphème. Lorsque son correspondant phonémique est activé, l’attention se déplace sur le graphème suivant, alors que l’information antérieure est inhibée. Si les informations activées dans l’espace de stockage temporaire de la MdT sont trop nombreuses, il est nécessaire que le focus de l’attention se déplace sur les informations les plus récemment stockées pour permettre aux nouvelles de pouvoir y accéder. Le processus doit continuer jusqu’à l’assemblage du code phonologique du mot et son articulation1. Alors, le processus sera répété autant de fois que de nouvelles informations visuelles apparaîtront dans le texte à lire. Par conséquent, l’apprenti lecteur alterne entre traitements de conversion graphophonémique et traitements d’assemblage des unités sonores 1

À condition que la lecture s’exerce à voix haute.

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dérivées de l’analyse des unités graphémiques. Par ailleurs, l’apprenti lecteur doit gérer l’utilisation des différentes procédures de décodage dont il dispose comme celles de l’analyse des graphèmes ou des syllabes. Ces processus lents, non automatisés et cognitivement coûteux, caractéristiques du début de l’acquisition de la lecture, conduisent naturellement à s’interroger sur le rôle que pourrait jouer le contrôle attentionnel dans les difficultés d’apprentissage de la lecture. Pour se faire, il a été demandé à des normo et faibles lecteurs de CE2 d’effectuer une tâche de conjonction illusoire (CI) (Prinzmetal et al., 2002 ; Treisman, 1996), à laquelle a été ajoutée une tâche exécutive (alternance ou mise à jour). La tâche de CI est une tâche de sélection utilisée pour étudier les traitements réalisés lors de l’identification des mots. Les tâches exécutives devaient quant à elles permettre de mesurer l’effet d’un contrôle supplémentaire sur la tâche de CI, en supposant que le contrôle nécessaire à la tâche exécutive nécessiterait des ressources attentionnelles supplémentaires. Le coût lié à l’ajout d’un contrôle exécutif devrait donc se répercuter sur les réponses à la tâche de CI. En considérant que les ressources attentionnelles des faibles lecteurs sont davantage mobilisées par le traitement lié à la tâche de CI, l’effet de la tâche exécutive devrait être plus délétère chez ces derniers que dans le groupe de normolecteurs. Par ailleurs, l’effet différencié du coût de la tâche exécutive devrait apparaître en fonction de la procédure de décodage utilisée dans la tâche de CI. En effet, nous avons précédemment fait remarquer que le contrôle exécutif est davantage mobilisé lorsque les traitements sont coûteux et peu automatisés. Or, le traitement de conversion des graphèmes en phonèmes qui est généralement utilisé au début de l’apprentissage de la lecture est plus automatisé que celui qui consiste à segmenter le mot en syllabes pour l’identifier. Cette dernière procédure de décodage se mettrait en place durant la deuxième année d’apprentissage de la lecture. Par exemple, Ballaz et al. (1999), qui ont repris le paradigme de CI (Prinzmetal et al., 1986) auprès d’élèves de CP, CE2 et CM1, ont montré un traitement progressif de la syllabe en tant qu’unité visuelle à partir du CE1. Le regroupement des lettres en syllabes se manifeste dans les erreurs de détection de la couleur d’une lettre située à la frontière syllabique d’un mot bisyllabique, couleur qui ne respecte pas la structure en syllabes des lettres (Prinzmetal et al., 2002). Par exemple, la couleur de la lettre D est mieux détectée dans VODka2, que dans VOdka. Colé et al. (1999) ont également montré cette utilisation de la syllabe dans une tâche de détection d’une cible à l’initiale de mots. L’enfant devait lire une suite prononçable de deux ou trois lettres puis décider le plus rapidement possible si cette suite était présente au début d’un mot apparaissant juste en dessous de celle-ci. La cible correspondait ou non à la première syllabe : par exemple, [so] précédait [soleil] dans la condition congruente, et précédait [soldat] dans la condition incongruente, de même pour [sol] avec [soldat] et [soleil]. Un effet de congruence est apparu uniquement dans les réponses des bons lecteurs dès la fin du CP. Cette utilisation plus tardive d’une unité large est par ailleurs cohérente avec la progression proposée par Seymour dans son modèle développemental de la lecture (Seymour, 1996, 1997). Cette procédure syllabique ne se mettrait pas automatiquement en place chez le lecteur débutant ou en difficulté de lecture, qui continuerait à privilégier le graphème, unité de base du principe alphabétique (Colé et Sprenger-Charolles, 2000 ; Ecalle, 2000 ; Rey et al., 2000). Les normolecteurs devraient maîtriser la procédure graphémique dès le CP et la procédure syllabique au cours du CE2. Par contre, pour les faibles lecteurs les procédures syllabique et gra2 Les mots apparaissant à l’écran sont écrits en majuscule, ici, les lettres majuscules représentent des lettres colorées en bleu et les minuscules en rouge.

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phémique ne seraient pas encore maîtrisées au cours du CE2. Selon cette progression, le coût du contrôle attentionnel des normolecteurs devrait être plus important lors du traitement syllabique que lors du traitement graphémique. En revanche, le coût du contrôle attentionnel des faibles lecteurs devrait être aussi marqué quelle que soit la procédure utilisée en lecture. 1. Méthode 1.1. Population Un groupe de 14 faibles lecteurs et un groupe de 14 normolecteurs ont été constitués à partir d’un échantillon de 155 enfants non bilingues et non redoublants scolarisés dans huit classes différentes et dont l’âge lexique obtenu au test de l’Alouette était de 8;9 ans en moyenne. Sont considérés comme faibles lecteurs les enfants dont le score à l’Alouette correspond à un retard de 12 à 18 mois par rapport à cet âge lexique moyen (entre 7;3 et 7;9 ans). Ce qui permet de garder des groupes homogènes et de ne pas inclure d’enfants susceptibles d’être dyslexiques. Le groupe de normolecteurs, quant à lui, est constitué des enfants dont l’âge lexique est inférieur de six mois à l’âge lexique moyen (8;3 ans) ou supérieur de 12 mois (9;9 ans). De plus, trois autres épreuves standardisées ont permis de vérifier que les groupes de lecteurs se différenciaient uniquement sur leur capacité d’identification de mots : ● compréhension en lecture (test de Aubret et Blanchard, 1991) ; ● vocabulaire (Légé et Dague, 1976) ; ● efficience intellectuelle (NNAT ; Naglieri, 1996) qui permet d’évaluer les capacités de raisonnement et de compréhension en résolution de problèmes sans que l’enfant ait besoin de lire, d’écrire ou de parler. Les enfants qui ont obtenu des scores très faibles à l’une de ces épreuves préalables ont été écartés. En conséquence, les groupes retenus comprennent 14 faibles lecteurs dont l’âge lexique est compris entre 7;4 ans et 7;11 ans et 14 normolecteurs dont l’âge lexique est compris entre 8;5 ans et 9;11 ans. Comme le souligne le Tableau 1, ces deux groupes se différencient exclusivement sur l’âge lexique obtenu au test de l’Alouette. 1.2. Matériel Le paradigme de CI a été développé auprès d’adultes par Prinzmetal et al. (2002) et Treisman (1996), puis repris chez les enfants par Ballaz et al. (1999). Le déroulement de la tâche est le suivant. Le sujet voit une lettre cible suivie d’un mot écrit en deux couleurs au centre d’un écran blanc. Il doit alors indiquer la couleur de la lettre cible dans le mot en appuyant Tableau 1 Caractéristiques moyennes des deux groupes de lecteurs (écarts-types entre parenthèses) Âge chronologique Âge lexique Compréhension Raisonnement (NNAT)/10 Vocabulaire/48

Moyenne normolecteurs 105 (3,19) 112 (5,75) 24,07 (2,92) 7,5 (1,45) 42,71 (4,12)

Moyenne faibles lecteurs 103 (3,82) 92 (2,73 ) 20,86 (7,06) 6,93 (2,13) 40,64 (14,41)

F 3,14 131,34 2,47 <1 2,05

p Ns < 0,001 Ns Ns Ns

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Fig. 1. Dispositif expérimental inspiré de l’étude de Ballaz et al. (1999).

sur une touche parmi deux. Dans la présente étude, cette tâche de CI a été appliquée à deux localisations différentes de la lettre cible dans le mot : dans la présentation « syllabe », la lettre cible est située à la frontière syllabique, et dans la présentation « graphème » la lettre cible appartient à un graphème situé au centre du mot. Le déroulement de cette tâche a été programmé au moyen du logiciel « Superlab » (version 2.01), il est décrit dans la Fig. 1 qui illustre la condition syllabique. La séquence des événements pour un item est la suivante : un point de fixation présenté pendant 800 ms est remplacé par une lettre cible apparaissant durant une seconde, elle-même cachée par un masque présent durant 800 ms ; puis un mot cible s’affiche pendant 230 ms, et est suivi d’un masque présent à l’écran jusqu’à la réponse de l’enfant. Chaque présentation syllabique et graphémique comporte 34 items. La taille des mots à l’écran a été calculée de telle sorte que le mot puisse être visualisé en une seule fixation sans avoir recours à un balayage oculaire. La distance entre l’écran et les yeux des lecteurs est maintenue constante. Les mots utilisés ont été sélectionnés dans la base de données Manulex (Lété et al., 2004) en exploitant les données du corpus entier, sans distinction d’âge de 7 à 11 ans (groupe G1– G5). Pour la présentation syllabique, des noms communs de six lettres et de basse fréquence d’occurrence (standard frequency index inférieur à 50) ont été choisis. Ces mots rares obligent les enfants à utiliser la voie d’assemblage, donc à décoder les mots. Les mots sélectionnés sont bisyllabiques et contiennent deux consonnes médianes non identiques, correspondant à la troisième et quatrième lettre (CVCCVC ou CVCCVV). Afin de différencier nettement cette présentation syllabe de la présentation graphème, les items en présentation syllabique ne contiennent pas de digraphe au début ou au milieu du mot (par exemple les mots : cochon et danger ont été rejetés). Sur le total des 34 items, la moitié possède une syllabe initiale de type CV (CA-DRAN) et l’autre moitié de type CVC (PER-SAN). La lettre cible correspond à la première lettre de la seconde syllabe (CADRAN/PERSAN)3. Les deux syllabes sont de deux couleurs différentes, la première en bleu et la seconde en rouge, et dans la moitié des cas la couleur de la lettre cible ne correspond pas à la couleur de la syllabe à laquelle elle appartient afin de tester l’effet de CI en comparant cette condition incongruente à la condition congruente. Ainsi, dans la condition de compatibilité syllabique, dite condition congruente, la lettre cible est de la même couleur que les lettres de la syllabe à laquelle elle appartient (CAdran/PERsan), inversement, dans la condition d’incompatibilité syllabique, ou incongruente, la lettre cible n’est pas de la même couleur que les lettres de la syllabe à laquelle elle appartient (BAVard/ CORDon). Un mot n’apparaît que dans l’une de ces deux conditions expérimentales (Tableau 2). Nous avons maintenu constant la latéralisation de la présentation sur l’écran et de la touche réponse (effet Simon) afin de prendre en compte les effets de compatibilité spatiale Stimulus–Réponse : le début du mot cible coloré en bleu et à gauche de l’écran corres3 Remarque : afin de faciliter la compréhension du lecteur, la lettre à détecter (cible) est ici soulignée dans le mot (« cadran » signifie que la lettre cible à détecter est « d »), ce qui n’est bien sûr pas le cas à l’écran.

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Tableau 2 Conditions expérimentales pour les tâches utilisant la syllabe et pour les tâches utilisant le graphème Présentation syllabe Structure syllabique de l'item Présentation graphème Structure phonologique de l'item

CVXXX CVCXX

Congruent CADRAN PERSAN

Incongruent BAVARD CORDON

X00XX XX00X

Congruent COURT FLAIR

Incongruent SOURD PLANT

pond toujours à la touche de réponse bleue [Q] (à gauche du clavier) ; et inversement la touche de réponse [M] se situant à droite du clavier indique toujours la couleur rouge de la fin du mot. Pour la présentation graphémique, les mots utilisés sont des noms communs unisyllabiques de cinq lettres, de basse fréquence d’occurrence (inférieure à 50), et comportant un digraphe situé en deuxième et troisième position (X00XX = COURT) ou en troisième et quatrième position (XX00X = FLAIR). Selon le même principe que pour la présentation syllabique, l’une des frontières graphémiques est marquée par un changement de couleur (Tableau 2). En situation de compatibilité graphémique, ou congruence, la cible est de la même couleur que la lettre du digraphe auquel elle appartient (COUrt/FLair), alors qu’en situation d’incompatibilité graphémique, ou incongruente, la cible a la couleur du digraphe auquel elle n’appartient pas (SOurd/ PLAnt). Afin de pouvoir comparer ces différentes conditions, nous avons examiné si la position de la lettre dans le mot et la structure syllabique du mot influençaient la vitesse de détection de la couleur de la lettre cible. À cet effet, nous avons proposé à un échantillon de 35 enfants scolarisés en CE2 (différents de ceux présentés dans cette étude), une tâche dans laquelle étaient manipulées la place de la lettre cible (début, centre ou fin du mot), la nature du découpage (items unisyllabiques vs bisyllabiques) et la lexicalité (mot vs pseudomot). Le seul effet principal significatif observé correspond à la nature de l’item : la détection de la lettre cible dans un mot est plus rapide que dans un pseudomot (effet de supériorité mot–non mot, Johnston et McClelland, 1974). Il ne semble donc pas y avoir d’incidence de la position de la lettre cible et de la nature du découpage sur les temps de réaction. Ces données permettent de considérer cette tâche, et par extension les tâches de CI utilisées ici, comme des épreuves mettant en jeu plus que des mécanismes perceptifs, et notamment des mécanismes lexicaux et sublexicaux. Cette version classique de la tâche de CI a ensuite été modifiée afin de mesurer l’impact de différentes fonctions exécutives sur la détection de la couleur de la lettre cible, donnant lieu à trois conditions : CI classique (contrôle), CI classique avec tâche d’alternance et CI classique avec mise à jour. Pour l’alternance, il s’agissait d’inciter l’enfant à passer d’une procédure perceptive à une autre en lui demandant de détecter la couleur de la lettre cible (C) (bleue ou rouge, neuf items) ou la casse (G) (gras/non gras, huit items). Les items sont donc soit « découpés » en bleu/rouge : PLomb, NECtar soit en « gras/non gras » : CREUX, BERLUE. Lorsque le mot apparaissait en couleur, l’enfant devait préciser, si la lettre cible dans le mot était de couleur rouge ou bleue. Si le mot apparaissait en « gras/non gras », il devait indiquer le caractère de la lettre cible dans le mot. Les mots apparaissaient de façon successive selon une alternance GGCCGGCC. Le dispositif expérimental est présenté dans la Fig. 2. L’enfant devait donc porter son attention alternativement, tous les deux items, sur l’une ou l’autre des caractéristiques et fournir une réponse en appuyant sur la touche correspondante du clavier (une touche est utilisée pour la réponse

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Fig. 2. Dispositif expérimental pour la tâche d’alternance.

« bleu » ou « gras » et une seconde pour la réponse « rouge » ou « fin »). Pour cette épreuve, les temps de réponses traités correspondent aux temps des items comportant une alternance (passage couleur–casse ou casse–couleur). Pour la mise à jour, il s’agissait de conduire l’enfant à supprimer des informations devenues non pertinentes à la tâche en cours. Pour cela, il devait détecter la couleur de la lettre cible et mémoriser la lettre pour répondre à une deuxième tâche qui consistait à détecter deux cibles successives identiques, puis à les mémoriser jusqu’à la prochaine paire. À la fin de la liste des 17 mots, l’enfant devait rappeler la dernière lettre qui avait été répétée deux fois successivement. Trois paires de lettres cibles identiques apparaissaient dans l’épreuve. Par exemple pour la condition syllabe : le [C] en troisième te quatrième position, le [R] en 10e et 11e et enfin le [N] en 14e et 15e position. La lettre à rappeler était donc le [N]. Cette tâche nécessite une gestion active des informations maintenues en MdT. L’enfant doit supprimer le nom de la dernière paire de lettres identiques, information devenue non pertinente, pour pouvoir maintenir l’information récente adéquate jusqu’à ce qu’une nouvelle information pertinente se présente. Notons que les enfants retenus pour l’étude ont tous réussi cette épreuve c’est-à-dire qu’ils ont rappelé la lettre cible apparaissant deux fois de suite. Les enfants qui n’ont pas réussi ce rappel (19 % des 155 enfants) ont été écartés. Ils se sont probablement concentrés sur la tâche de CI sans porter attention à la répétition des lettres cibles ni à leur mémorisation. Or, si la tâche de mise à jour n’est pas réalisée, son coût ne peut être mesuré, d’où la nécessité d’écarter ces résultats. 1.3. Procédure L’expérience a eu lieu au cours de l’année scolaire durant les mois de mars à juin. Dans un premier temps, tous les enfants ont réalisé collectivement en classe les épreuves de NNAT, de vocabulaire et de compréhension en lecture. Ensuite, individuellement, chaque enfant lisait le texte de l’Alouette. Dans un second temps, les enfants ont participé à deux rencontres individuelles, d’environ 20 minutes chacune, dans une salle calme. Lors de la première rencontre, ils devaient réaliser les tâches de CI simples et les tâches d’alternance et, lors de la seconde rencontre, la tâche de mise à jour. 2. Résultats Lorsque les analyses portent sur les temps de réponse, seuls les temps correspondant aux réponses correctes ont été conservés. De plus, les temps individuels aberrants (inférieurs à 200 ms ou supérieurs à 4000 ms) et ceux inférieurs ou supérieurs à deux écarts-types ont été écartés de l’analyse individuelle des résultats. Les enfants pour qui plus de quatre temps ont été enlevés dans une même condition ont été écartés de l’étude. Pour les 28 sujets présentés ici, un item a été éliminé dans 27 % des cas, deux items dans 28 %, trois items dans 12 %, quatre items dans 3 % des cas et aucun dans 30 % des cas.

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2.1. Validité de l’épreuve de conjonction illusoire L’utilisation du paradigme de CI auprès d’enfants et son adaptation au graphème, requièrent avant toute analyse statistique sur les facteurs manipulés, de tester la pertinence et la validité de la tâche. Dans les études classiques utilisant le paradigme de CI, la comparaison entre les erreurs de détection de la couleur pour les items congruents et incongruents indique un pourcentage d’erreurs plus important pour les items incongruents. Les résultats obtenus dans la condition contrôle de notre étude sont conformes à cet effet : pour la condition « syllabe » le pourcentage d’erreurs est de 11,9 % pour les items congruents et passe à 30 % pour les items incongruents [F(1,26) = 29,06 ; p < 0,001], en condition « graphème » les pourcentages sont respectivement de 7,7 à 24,2 %, [F(1,26) = 27,48 ; p < 0,001]. Cet effet s’observe chez les normolecteurs (de 11,9 à 27 % pour les syllabes et de 7,9 à 25,4 % pour les graphèmes) et chez les faibles lecteurs (de 11,9 à 32 % pour les syllabes et de 7,6 à 23 % pour les graphèmes). La présence d’un plus grand nombre d’erreurs en situation incongruente confirme l’effet de migration des couleurs selon la structure en syllabes des mots (Ballaz et al., 1999), et suggère que les tâches de CI permettent d’étudier également l’effet du regroupement des lettres en graphèmes. 2.2. Étude du coût lié au contrôle exécutif Les analyses qui vont suivre examinent les effets du niveau en lecture, de la présentation (graphème, syllabe) et de l’ajout de tâches mettant en jeu deux fonctions exécutives (alternance et mise à jour) sur les erreurs et les temps de réponse obtenus aux tâches de CI. Ces analyses ne porteront que sur les items congruents, pour éviter tout biais ou bruit qu’engendrerait la prise en compte d’items incongruents dans l’analyse des résultats. Les analyses de variance réalisées s’appuient sur les données contenues dans le Tableau 3 récapitulant les pourcentages d’erreurs et les temps de réponse moyens pour chaque condition et chaque groupe de lecteurs. Pour les plans complets (*C3*P2), les analyses des pourcentages d’erreurs et des temps de réponse ont été réalisées avec les participants (F’) et avec les items (F’’) comme facteurs aléatoires. 2.2.1. Analyse du pourcentage d’erreurs Dans un premier temps une analyse sur les erreurs a été effectuée (Fig. 3) suivant le plan *C3*P2 où N représente les deux niveaux de lecture, C les trois Conditions, CI classique, CI avec alternance, CI avec mise à jour et P les Présentations graphème et syllabe. L’analyse de variance indique que seul l’interaction Niveau en lecture*Condition est significative ([F’’(1,26) = 4,99, p < 0,05) pour les items mais pas pour les participants [F’(1,26) = 2,82 ; ns]. Parmi les effets principaux, seul l’effet du Niveau de lecture est significatif [F’(1,26) = 6,67 ; p < 0,01] et [F’’(1,26) = 4,67 ; p < 0,05], les faibles lecteurs commettant davantage d’erreurs (11,47 %) que les normolecteurs (6,58 %). Afin d’étudier plus précisément les effets liés à l’ajout d’une tâche impliquant une fonction exécutive à la tâche de CI classique, les conditions CI avec alternance et CI avec mise à jour ont ensuite été comparées séparément à la condition de CI classique.

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Tableau 3 Pourcentages et temps de réaction pour chaque groupe de lecteurs en fonction du type de Condition (contrôle, alternance, mise à jour), du type de Présentation (graphème, syllabe) Contrôle Alternance Graphèmes Syllabes Graphèmes Syllabes Pourcentage d'erreurs Normolecteurs 7,55 (11,8) 11,96 (11,5) 4,46 (10,5) 7,14 (10,6) Faibles lecteurs 7,94 (14,41) 11,9 (13,7) 16,96 (11,6) 15,18 (14,8) Moyennes 7,75 11,92 10,71 11,16 9,83 10,93 Temps de réponse Normolecteurs 902 (116) 962 (160) 980 (141) 966 (124) Faibles lecteurs 1086 (144) 947 (129) 1101 (217) 1148 (180) Moyennes 993 954 1039,5 1056,5 973,5 1048 Écarts-types entre parenthèses.

Mise à jour Graphèmes Syllabes 4,20 (5,8) 4,24 (5,3) 4,2

4,18 (4,8) 12,61 (7,2) 8,4 6,3

992 (115) 1228 (279) 1109

996 (130) 1118 (164) 1057 1083

Fig. 3. Pourcentages d’erreurs aux tâches de CI classique, CI avec alternance et CI avec mise à jour en fonction de la présentation (graphème, syllabe) pour chaque groupe de lecteurs.

2.2.2. Coût de la tâche d’alternance L’analyse selon le plan *C2*P2 indique que l’interaction double n’est pas significative et que seule l’interaction simple Niveau en lecture*Condition est significative [F(1, 26) = 4,36 ; p < 0,05]. En situation de CI classique, faibles et normolecteurs obtiennent des scores proches alors qu’en situation d’alternance les temps diffèrent en fonction du niveau en lecture. Autrement dit, le coût de la tâche d’alternance s’observe chez les faibles lecteurs (CI classique 9,9 %, CI avec alternance 16,1 %) mais pas chez les normolecteurs (CI classique 9,8 % et CI avec alternance 5,8 %). Les effets principaux ne sont pas significatifs. 2.2.3. Coût de la tâche de mise à jour L’analyse selon le plan *C2*P2 indique que les interactions double et simples ne sont pas significatives et que seul l’effet principal de la présentation est significatif [F(1, 26) = 4,98,

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p < 0,05]. Le nombre d’erreurs reste faible mais est en moyenne deux fois plus élevé pour les syllabes que pour les graphèmes (8,4 contre 4,2 %). Le peu d’effets significatifs sur les erreurs pourrait s’expliquer par les scores intragroupes très hétérogènes. 2.3. Analyse des temps de réponse Les temps moyens de réponses sont présentés dans la Fig. 4. L’analyse de variance selon le plan *C3*P2 indique que l’effet d’interaction double est significatif [F’(1, 52) = 3,36 ; p < 0,05] et [F’’(1, 52) = 4,46 ; p < 0,01]. Pour les normolecteurs, le coût de l’alternance (augmentation des TR par rapport à la condition CI classique) est supérieur en présentation graphémique (78 ms) par rapport à la situation de présentation syllabique (4 ms), et pour les faibles lecteurs le coût de l’alternance est moins important en présentation graphémique (15 ms) qu’en présentation syllabique (201 ms). Le coût de la mise à jour, pour les normolecteurs, est supérieur en présentation graphémique (90 ms) par rapport à la situation de présentation syllabique (34 ms), et pour les faibles lecteurs, il est moins important en présentation graphémique (142 ms) qu’en présentation syllabique (172 ms). En résumé, pour les normolecteurs, la charge liée aux tâches exécutives (mise à jour, alternance) semble plus élevée en présentation graphémique qu’en présentation syllabique. Pour les faibles lecteurs, la charge semble plus élevée en présentation syllabique qu’en présentation graphémique. En fait pour ces derniers lecteurs, le coût de l’alternance n’apparaît réellement qu’en présentation syllabique. Cet effet peut s’expliquer par les temps courts des faibles lecteurs en condition CI classique, temps proches de ceux des normolecteurs. L’analyse des données de cette condition CI classique indique que l’interaction Niveau en lecture*Présentation est significative [F’(1,26) = 25,6 ; p < 0,001]. Les comparaisons planifiées indiquent que les temps des faibles et des normolecteurs sont significativement différents en présentation graphème (F’(1,26) = 13,81 ; p < 0,001) mais sont similaires en présentation syllabe (F’ < 1 ; ns). L’effet d’interaction simple Niveau en lecture*Présentation est significatif pour les items [F’(1,26) = 5,85 ; p < 0,05] mais pas pour les participants [F’(1,26) = 3,1 ; ns]. Cette analyse des items indique que la différence de temps de réponse entre faibles et normolecteurs est

Fig. 4. Temps de réponse (ms) aux tâches de CI classique, CI avec alternance et CI avec mise à jour en fonction de la Présentation (graphème, syllabe) pour chaque groupe.

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plus importante sur les graphèmes que sur les syllabes ; en présentation graphémique les faibles lecteurs s’avèrent particulièrement lents. Les effets d’interactions simples ne sont pas significatifs. Parmi les effets principaux, l’effet du niveau en lecture est significatif [F’(1,26) = 12,36 ; p < 0,01] et [F’’(1,26) = 54,10 ; p < 0,001], les faibles lecteurs mettant davantage de temps pour répondre (1104 ms) que les normolecteurs (966 ms). L’effet de la condition est également significatif [F’(1,26) = 9,1 ; p < 0,001] et [F’’(1,26) = 14,84 ; p < 0,001] Comme le montre la Fig. 4, l’effet des tâches exécutives dans la présentation syllabique est, pour les faibles lecteurs, lié à leurs temps de réponse rapides dans la condition CI classique, temps similaires à ceux obtenus par les normolecteurs (temps moyens normolecteurs, 994 ; faibles ; faibles lecteurs 1015 ; [F’(1,26) = 3,03 ; ns]). Tout comme pour les erreurs, les conditions CI avec alternance et CI avec mise à jour ont été comparées séparément à la condition de CI classique. 2.3.1. Coût de la tâche d’alternance L’analyse de variance selon le plan *C2*P2 indique que l’effet d’interaction double est significatif [F(1,26) = 8,28 ; p < 0,01]. Pour les normolecteurs, le coût de l’alternance est supérieur en présentation graphémique (78 ms) par rapport à la situation de présentation syllabique (4 ms), et pour les faibles lecteurs le coût de la mise à jour est moins important en présentation graphémique (15 ms) qu’en présentation syllabique (201 ms). Aucun des effets d’interaction simple n’est significatif et seuls les effets principaux du Niveau en lecture et de la condition sont significatifs. Les faibles lecteurs sont plus lents que les normolecteurs (1123 contre 972 ms) [F(1,26) = 9,04 ; p < 0,01]. Les temps moyens sont plus élevés en situation d’alternance que dans la tâche de CI classique (en moyenne 1048 ms en alternance contre 974 ms à la tâche de CI classique ; [F(1,26) = 8,03 ; p < 0,001]). Les analyses en sous-plan *C2 pour chacune des présentations (syllabe vs graphème) indiquent une interaction non significative pour les graphèmes, mais, significative pour les syllabes [F(1,26) = 7,89 ; p < 0,01]. En présentation « syllabe » les faibles lecteurs sont plus lents en alternance que dans la condition contrôle (1147 et 946 ms) ; alors que les normolecteurs obtiennent des temps similaires (966 et 962 ms). Enfin, une analyse de l’interaction simple S14*C2*P2 a été réalisée pour chaque groupe de lecteurs. Pour les normolecteurs, l’interaction et les effets principaux ne sont pas significatifs. En revanche, pour les faibles lecteurs, l’interaction est significative [F(1,13) = 5,49 ; p < 0,05] ainsi que l’effet principal de la Condition [F(1,13) = 8,04 ; p < 0,05]. 2.3.2. Coût de la tâche de mise à jour L’analyse de variance selon le plan *C2*P2 indique que l’effet d’interaction double n’est pas significatif. Seul l’effet d’interaction simple Présentation*Niveau en lecture est significatif [F(1,26) = 12,45 ; p < 0,001]. La différence de temps entre les présentations syllabique et graphémique est plus faible pour les normolecteurs (979 vs 947 ms soit une différence de 32 ms) que pour les faibles lecteurs (123 ms), les temps étant plus importants en présentation graphémique pour ces derniers (1155 vs 1032 ms). Cependant, l’analyse réalisée sur les données de la condition de mise à jour uniquement montre que l’interaction entre Niveau en lecture et Présentation n’est pas significative [F(1,26) = 1,69 ; ns]. Notons par ailleurs, que l’effet d’interaction simple Condition (CI classique vs CI avec mise à jour)*Niveau en lecture est marginal [F(1,26) = 3,34 ; p < 0,079] : l’écart entre normolecteurs et faibles lecteurs est plus

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important lorsque la mise à jour est ajoutée (993 contre 1172 ms) que dans la condition CI classique (931 vs 1015 ms). Les effets principaux sont significatifs. Les faibles lecteurs sont plus lents (1096 ms) que les normolecteurs (963 ms) [F(1,26) = 8,8 ; p < 0,01]. Les temps de réponse diffèrent selon la condition [F(1,26) = 17,88 ; p < 0,001] : conditions CI classique 974 ms, CI avec mise à jour 1048 ms. L’analyse de variance *C2 pour la présentation graphémique indique que l’interaction de ces deux facteurs n’est pas significative. L’effet principal du Niveau en lecture est significatif [F(1,26) = 14,24 ; p < 0,001], les faibles lecteurs sont en moyenne plus lents que les normolecteurs (1156 contre 946 ms), de même, l’effet principal de la condition est significatif [F(1,26) = 9,61 ; p < 0,01], les lecteurs sont plus lents dans la condition CI avec mise à jour que dans la situation CI classique (1227 contre 1085 ms). Les faibles lecteurs sont plus lents en mise à jour qu’en condition contrôle (1147 et 1128 ms) ; mais pas les normolecteurs (966 et 992 ms). Cette même analyse portant cette fois sur la présentation syllabique souligne que l’interaction *C2 est significative [F(1,26) = 3,8 ; p < 0,05]. Le coût de l’ajout de la tâche de mise à jour apparaît chez les faibles lecteurs (947 ms en CI classique contre 1118 ms en CI avec mise à jour) ; mais pas chez les normolecteurs (962 contre 996 ms avec mise à jour). Par ailleurs, seul l’effet principal de la condition est significatif [F(1,26) = 8,35 ; p < 0,01], les lecteurs étant plus lents dans la condition CI avec mise à jour que dans la situation CI classique (1157 contre 954 ms). 3. Discussion L’étude du contrôle exécutif dans l’activité de lecture a été réalisée en utilisant le paradigme classique de CI. Les données obtenues avec la tâche de CI dans sa version classique répliquent l’effet observé par d’autres chercheurs auprès d’enfants (Ballaz et al., 1999). La présence d’un plus grand nombre d’erreurs en situation incongruente confirme l’effet de migration des couleurs selon la structure en syllabes des mots, mais aussi selon le regroupement des lettres en graphèmes. Ces effets s’observent chez les faibles et les normolecteurs. À cette tâche de CI ont été ajoutées des tâches exécutives de mise à jour et d’alternance. Partant du postulat que les processus exécutifs se manifesteraient davantage lorsque le traitement cognitif est plus coûteux, nous avons utilisé deux versions de la tâche de CI, l’une induisant l’utilisation des graphèmes (technique apprise au début de l’apprentissage de la lecture) et l’autre induisant l’utilisation des syllabes (technique qui s’installe ultérieurement ; Colé et al., 1999). De façon générale, en situation de CI classique, les erreurs sont peu nombreuses sur les items congruents pour les enfants des deux niveaux de lecture, ce qui montre qu’ils réalisent la tâche sans trop de difficultés. Toutefois, un effet du niveau en lecture apparaît : les faibles lecteurs commettent en moyenne plus d’erreurs lorsque les données des trois conditions sont prises en compte. Lorsque chacune des conditions avec contrôle exécutif est comparée à la condition de CI classique, seules les erreurs des faibles lecteurs augmentent dans la condition d’alternance. L’hétérogénéité importante des erreurs intragroupes invite à rester prudent sur les effets observés. Le coût engendré par l’ajout d’une tâche exécutive apparaît davantage sur les temps de réponse. Les analyses des données comparant chacune des conditions avec contrôle exécutif à la condition contrôle de CI indiquent que le coût du contrôle exécutif n’est pas significatif

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pour les normolecteurs (quelle que soit la présentation), alors que ce coût se manifeste chez les faibles lecteurs. Plus précisément, chez ces derniers, le coût est présent lorsqu’une alternance est ajoutée et que la cible est à la frontière syllabique, et lorsqu’une mise à jour est ajoutée et que la cible se trouve à la frontière syllabique ou appartient à un graphème. Cet effet peut être expliqué par une moins bonne maîtrise des unités graphémiques et syllabiques chez les faibles lecteurs car pour les normolecteurs, plus efficients dans l’identification des mots, aucun effet de la tâche ajoutée n’est observé. Notons que pour les faibles lecteurs une compensation semble apparaître entre temps et erreurs en situation d’alternance et en présentation graphème : le taux d’erreurs est élevé alors que le coût temporel de l’alternance est faible. Ainsi, pour les faibles lecteurs, l’ajout d’une tâche exécutive semble engendrer un coût supplémentaire, qu’ils ne peuvent gérer. En conclusion, il apparaît que l’ajout d’une tâche de contrôle exécutif, de haut niveau et tardive, à une tâche de sélection pure, de bas niveau et précoce, conduit à une forte augmentation des temps de réponse d’enfants scolarisés en CE2 avec un retard de lecture. Les faibles lecteurs auraient ainsi des difficultés à contrôler les processus mis en jeu dans une tâche complexe comme la lecture. Dans le cadre d’une hypothèse de partage des ressources en MdT (Baddeley, 1986, 1996), les procédures de décodage non encore suffisamment automatisées, ne permettraient pas aux faibles lecteurs d’alterner entre différentes procédures et/ou de maintenir un traitement efficace pour décoder et lire les mots. Dans le cadre d’un modèle d’activation des ressources par le focus attentionnel (Cowan, 1995), le déficit du contrôle exécutif des faibles lecteurs ne leur permettrait pas de réaliser simultanément la sélection de la cible et les actions d’alternance ou de mise à jour en MdT. Par ailleurs, les informations linguistiques semblent influencer l’identification du mot, puisque selon le type d’unité traitée les temps de réponse sont différents. En condition de CI classique, la présentation n’a pas d’influence sur les performances des normolecteurs, par contre, les faibles lecteurs ont des temps plus longs en présentation graphème. L’analyse des items sur la vitesse des réponses en présentation graphémique et syllabique confirme cette distinction chez les faibles lecteurs. Toutefois, les temps supérieurs dans la présentation graphémique pourraient provenir de la plus grande difficulté de sélection de la lettre cible. En effet, en présentation graphémique, les items comportent cinq lettres et la cible peut se situer à trois positions différentes (deuxième, troisième ou quatrième lettre du mot). En présentation syllabique, les items comportent six lettres et la cible ne peut se situer qu’à deux positions différentes (troisième ou quatrième lettre du mot). Enfin, les effets observés ici sur du matériel verbal, ne permettent pas de dissocier les effets spécifiques linguistiques, des caractéristiques du contrôle exécutif. Les caractéristiques du contrôle exécutif s’observent à travers des tâches de nature différente puisque dans la mise à jour, le maintien en mémoire dépend des caractéristiques du matériel (répétition d’une même lettre cible) et dans l’alternance, le maintien porte sur l’action à réaliser (c’est à dire le critère de réponse couleur ou casse). Compte tenu de la multidimensionnalité des tâches utilisées, les études futures sur l’implication du contrôle exécutif dans la lecture devront s’appliquer à isoler les effets des traitements de bas niveaux induits par le matériel. Les récentes études qui suggèrent l’implication des processus attentionnels et des fonctions exécutives dans la lecture (Palmer 2000 ; Swanson, 1999 ; Brosnan et al,. 2002) doivent être poursuivies par une comparaison systématique des traitements verbaux et non verbaux.

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