Quelles fonctions cognitives mettons-nous en jeu avec Pac-Man ?

Le psychologue Javier Tomás explique quelles fonctions cognitives nous utilisons dans des jeux vidéo comme Pac-Man.

Tous connaissons le jeu. L’objectif est simple. Une boule jaune dotée d’une vie propre doit manger toutes les billes jaunes sans que les fantômes l’attrapent. Pour y parvenir, elle dispose de pilules spéciales qui la rendent invincible et lui permettent de manger les vêtements des fantômes (une bonne analogie de la conscience : un fantôme sans vêtements –sans physique– ne peut rien faire). Le monsieur (ou la chose) s’appelle Pac-Man parce qu’en japonais l’onomatopée de mâcher est Pac-Pac. Son design provient d’une pizza à laquelle on a retiré une part.
Pac-Man est l’une des origines de ce que nous faisons aujourd’hui chez NeuronUP : des jeux qui prétendent être ludiques mais dont la finalité est réhabilitante. Contrairement à Pac-Man, un jeu ludique qui a parfois été utilisé comme méthode réhabilitatrice (et qui souffre d’un manque de variables conçues pour cela). Néanmoins, il existe des processus cognitifs de base que nous pouvons réhabiliter avec Pac-Man.

Processus cognitifs à réhabiliter avec Pac-Man :

• Vitesse de traitement.
• Attention soutenue, car l’utilisateur doit maintenir un certain niveau d’activation pour jouer.
• Attention sélective : une fois la partie lancée, il doit choisir (nous reviendrons sur ce point plus loin) vers quel point spatial se déplacer.
• Attention alternée : l’utilisateur doit surveiller les fantômes. Non seulement pour calculer ensuite ses possibilités de fuite, mais aussi pour établir la « route » d’évasion.
• Localisation spatiale. Pas seulement dans le tableau. Dans Pac-Man, nous devons faire des inférences sur le lieu —côté opposé de l’écran— où nous allons apparaître. À ce sujet, il serait intéressant de se demander : et si nous proposions un Pac-Man en vision subjective ? Nous verrions des murs et devrions établir des relations spatiales beaucoup plus complexes. De plus, nous faisons des inférences qui mélangent l’itinéraire avec la vitesse et l’espace restant (avant qu’un fantôme nous attrape).

Mais au-delà de ces processus de base, il en existe d’autres qui demandent davantage sur le plan exécutif. Certains sont plus automatisés que d’autres (les processus exécutifs ne requièrent pas toujours un contrôle conscient).

Exemple d’autres processus de Pac-Man nécessitant une plus grande demande exécutive :

• Estimations temporelles : combien de temps dure la pilule d’immunité (essayez de jouer à une version de Pac-Man sans indices auditifs ou visuels). Ou combien de temps les fantômes mettent à revenir du vestiaire.
• Changement d’ensemble cognitif : il est très intéressant d’observer des persévérations chez des patients qui jouent à Pac-Man et ne parviennent pas à changer de stratégie. Normalement, dans le jeu, il y a un point où vous devez décider :

«Si un fantôme (ou plusieurs) est proche de moi, JE FUIS ou J’ATTENDS –selon l’algorithme du fantôme– tant que la pilule de pouvoir n’est pas suffisamment proche».

•  Estimation des possibilités : c’est là que nous tombons tous. Quand nous estimons que nous allons atteindre un point mais que les fantômes nous attrapent (parce que nous avons mal évalué les probabilités, parce que le fantôme a changé son plan d’action, ou parce qu’une nouvelle variable —un autre fantôme— se joint pour nous attaquer). Cette décision se prend aux intersections du jeu. D’où l’importance du changement d’ensemble cognitif et de la flexibilité.
• Planification : elle nous fait choisir des stratégies d’organisation de l’espace en fonction des billes et des vies dont nous disposons. Nous établissons aussi des plans d’action généraux pour résoudre l’écran.

Comment pouvons-nous améliorer la mémoire de travail avec ce jeu ?

Outre l’implication de la plupart des fonctions mentionnées, la mémoire de travail met à jour notre état de manière constante à l’écran et sélectionne les plans d’action. Si nous échouons, elle analyse l’erreur que nous avons commise pour établir de nouvelles lignes d’action.

Les fantômes ont été programmés avec différents algorithmes pour « attaquer » Pac-Man depuis différentes positions. À de nombreux niveaux, ils vont directement vers Pac-Man de manière différente mais échelonnée. Dans d’autres cas, ils se répartissent dans les quatre coins de l’écran.

Il y a des mouvements que nous pouvons anticiper. Si nous savons qu’un fantôme orange n’attaque jamais d’un côté, nous pouvons prédire que l’option la plus adéquate est que ce fantôme vienne de terminer son mouvement et d’attendre. Dotons-nous alors les fantômes d’une personnalité ? Question intéressante qui peut se transposer à la vie réelle : sommes-nous, les humains, des algorithmes qui changent d’une manière modérément stable ? M. Iwantani, réalisateur du jeu, affirme que les fantômes ont été construits dans ce but. En fait, nous rivalisons contre la machine, personnifiée par les fantômes. Peut-être que l’objectif du jeu (au moins, l’une des stratégies de résolution) est de découvrir les schémas caractéristiques de chacun des fantômes.

Si vous échouez, vous reculez d’un niveau

Un autre concept clé dans Pac-Man (dans ses versions originales) est que si vous échouez à un niveau vous recommencez à un niveau inférieur (et dans d’autres versions, vous commencez la nouvelle vie avec les billes qui vous restent). Intéressant, pour le moins. Nous concevons aussi cette idée appliquée à la rééducation assistée par ordinateur, puisque commencer à un niveau inférieur donne au patient un feedback positif (il est plus probable qu’il réussisse à un niveau inférieur) et, par conséquent, ne génère pas autant de frustration, mais motive.

En fait, l’introduction du fruit serait une variable qui pourrait affecter l’objectif du jeu. L’utilisateur peut se demander : quel est mon objectif, le faire sans tenir compte des bonus de fruit ou le faire en recherchant le score maximal possible ? Ce plan stratégique est le même pour les fantômes : les mange-je au fur et à mesure que je complète l’écran ou vais-je directement les affronter ?

Amélioration des fonctions cognitives : attention et mémoire de travail

Il est probable que ces schémas de décision ne soient pas fixes. Actuellement, il existe quelques axes de recherche ouverts avec des systèmes d’intelligence artificielle « flous », qui cherchent à imiter la manière de penser humaine —qui n’est pas totalement logique—. En ce qui concerne les recherches neuropsychologiques effectuées, les plus importantes concluent que cela améliore les temps de réaction chez des sujets normaux ainsi que l’attention, la localisation spatiale et la mémoire de travail chez des sujets présentant un déficit cognitif. L’effet ne s’étend pas à d’autres domaines comme les fonctions exécutives.

Pour conclure, je vous laisse une conceptualisation alternative du jeu dans laquelle Pac-Man est l’astronaute Peckmann, enfermé dans son vaisseau labyrinthique.

Bon week-end !

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