Rythmes cérébraux impliqués dans le contrôle cognitif des enfants
La capacité à contrôler volontairement ses propres actions est essentielle pour s’adapter à des situations nouvelles. Alors que les mécanismes cérébraux sous-tendant cette capacité ont été beaucoup étudiés chez l’adulte, leur mise en place au cours du développement de l’enfant reste encore mal comprise. En utilisant des méthodes de psychophysique et d’électro-encéphalographie chez des enfants scolarisés en écoles maternelle et primaire, les chercheurs ont pu lever le voile sur les mécanismes impliqués. Ces résultats sont publiés dans la revue Developmental Science.
Une des capacités remarquables qui se développe chez l‘enfant est celle de pouvoir exercer un contrôle volontaire lui permettant de maîtriser ses actions, manipuler ses pensées et gérer ses émotions. Ces fonctions de contrôle jouent un rôle très important dans sa vie, elles sont par exemple prédictives de son adaptation sociale et de sa réussite scolaire. Le développement de ces fonctions est très prolongé dans le temps (jusqu’au début de l’âge adulte) et est lié à des changements de structure et de fonctionnement de réseaux cérébraux. Chez l’adulte, le fonctionnement de ces réseaux du contrôle est bien connu et est déterminé par un rythme cérébral, appelé rythme thêta et compris entre 4 et 8hz.
Les chercheurs ont testé si le même rythme cérébral était impliqué chez l’enfant entre 4 et 8 ans. Pour répondre à cette question, ils ont effectué des enregistrements électro-encéphalographiques chez une centaine d’enfants impliqués dans une tâche comportementale activant les processus de contrôle pour résoudre un conflit entre différentes informations de la tâche. Des stimuli apparaissent sur un écran d’ordinateur et les enfants doivent ignorer une information de position (stimuli apparaissant à droite ou gauche du point de fixation) tout en prenant en compte une information de forme (cœur ou fleur) qui leur indique s’il faut appuyer sur le bouton de droite ou celui de gauche. Les résultats montrent qu'au niveau comportemental, le temps et la précision de réponse sont affectés par le conflit et qu'au niveau électrophysiologique, la puissance des ondes thêta est augmentée.
Les auteurs ont pu conclure de cette étude que le contrôle volontaire chez l’enfant est géré par le même rythme thêta que chez l’adulte. Ce rythme cérébral est ainsi mobilisé pour différentes tâches de contrôle et à différents âges du développement.
Le rythme thêta serait donc un mécanisme neuronal général qui permettrait de coordonner les traitements cognitifs impliqués dans le contrôle volontaire au cours du développement. La connaissance des mécanismes impliqués est une première étape nécessaire à la mise en place d’interventions pouvant, si besoin, aider l’enfant à mieux développer les capacités de contrôle nécessaires à tout comportement social adapté.
Figure : Les enfants, équipés d’un bonnet d’électro-encéphalographie, doivent suivre une consigne leur indiquant sur quel bouton appuyer en fonction de ce qui apparaît sur l’écran placé devant eux.
Pour en savoir plus :
The role of midfrontal theta oscillations across the development of cognitive control in preschoolers and school-age children.
Adam N, Blaye A, Gulbinaite R, Delorme A, Farrer C.
Dev Sci. 2020 Jan 1. doi: 10.1111/desc.12936. [Epub ahead of print]
Laboratoire :
Centre de Recherche Cerveau et Cognition (CNRS/Université Paul Sabatier-Toulouse 3)
Pavillon Baudot
CHU Purpan
BP25202
31052 Toulouse CEDEX