Transcript Les avantages et défis méthodologiques de la recherche sur le développement

Les avantages et défis
méthodologiques de la recherche
sur le développement
Dave Ellemberg, Professeur adjoint
Département de Kinésiologie,
Université de Montréal
Pourquoi étudier le développement ?
1. Outils de mesure, d’évaluation et de
validation.
2. Meilleure compréhension du cerveau de
l’adulte.
– meilleure compréhension de processus ou systèmes
plus complexes (ex., langage)
– vérifier des hypothèses formulées à partir de
données provenant de l’adulte
• environnent vs génétique
• identifier périodes sensibles ou critiques
• développement continu vs par étape
3. Meilleure compréhension de la relation entre la structure
et la fonction
– la relation entre le développement fonctionnel et
neuroanatomique ou neurophysiologique
4. Comprendre la plasticité du cerveau durant le
développement
(par intérêt pour les processus du développement
proprement dit)
– programme pour enrichir le développement.
(valeur appliquée)
Plus grande vulnérabilité vs plus grande résilience vs meilleure
récupération
5. Détection et diagnostic de conditions
pathologiques propres au développement
6. Évaluation de traitements
Avantages d’étudier le
développement
1. Processus dynamique
– Période de changement rapide
• Neurologique
• Physiologique
• Fonctionnelle
Comparer le rythme de maturation des différentes fonctions afin
d’obtenir des indices sur les règles de la maturation neuronale et
neurophysiologique.
2. Fonctionnement plus simple
De quelles limites doit-on tenir compte
lorsque nous étudions le développement ?
1. Immaturités fonctionnelles
Celles-ci changent et évoluent tout au long du
développement
a. Langage réceptif
• Vocabulaire
• Conceptualisation (ex., qu’est-ce que la tristesse ?)
• Catégorisation (ex., plus grand vs plus petit)
b. Langage expressif
• Sémantique
• Syntaxique
c. Contrôle moteur
d. Posture
e. Niveau d’éveil ou de vigilance
f. Fatigabilité
g. Attention
• plus facilement distrait
• attention soutenue de plus courte durée
h. Mémoire
• à court et à long terme
(facteur confondant p. ex., conscience phonologique)
2. Critères internes
3. Psychoaffectives, anxiété
Les enfants ont une plus grande vulnérabilité
au stress que les adultes
4. Éthiques (population vulnérable)
La responsabilité du chercheur d’évaluer les
risques potentiels associés à une étude
– Les droits des enfants passent toujours avant les intérêts
scientifiques
– Consentement libre et éclairé (lorsque possible : assentiment)
– Facteurs de motivation
– Paradigmes de contingence
– Techniques invasives
Quelles sont les approches expérimentales
qui nous permettent de tirer avantage de la
dynamique du développement ?
Il faut des paradigmes qui permettent de mesurer
certains changements à travers le temps. Ceci
est un des intérêts principaux des chercheurs
dans le domaine du développement.
Temporalité de l’étude
Passé
Temps 0
Actuellement
Futur
Temporalité de l’étude: étude
transversale
Passé
Temps 0
Futur
Actuellement
Études descriptives et corrélationnelles
Temporalité de l’étude:
rétrospective
Passé
Temps 0
Actuellement
Études historiques
Études descriptives et corrélationnelles
Futur
Temporalité de l’étude:
prospective
Passé
Temps 0
Futur
Actuellement
On suit l’évolution
Études descriptives et corrélationnelles
Lien de causalité
1. Approche longitudinale
Les mêmes participants sont évalués à
plusieurs reprises sur une certaine
période de temps
Approche longitudinale
• Avantages
– efficace pour établir un lien causal
– puissance plus élevée car on compare les gens
avec eux-mêmes
• Désavantages
– l’attrition
(perte d’intérêt, déménagement, maladie, mortalité)
– l’effet de pratique
– temps
– coûteux
– l’influence du paradigme sur la variable dépendante
– les instruments ou questions peuvent devenir désuets
– changement du répertoire de comportement de l’enfant
2. Approche transversale
l’âge des participants devient une variable
indépendante
Approche transversale
• Avantages
– moins coûteux
– moins de temps
(questions ou tests désuets, effet de pratique, attrition)
• Désavantages
– l’effet de l’expérience sur le développement ne peut être étudié
– la stabilité d’un comportement ou d’un trait ne peut être étudié
– l’effet de cohorte
(expérience unique à un groupe ou une génération)
3. Approche combinée
– La composante longitudinale vérifie les
conclusions de la composante transversale
– Vérification de certains facteurs confondants
(effet de cohorte, effet de pratique)
Types de paradigmes
expérimentaux
1. Études descriptives
observer et décrire dans le contexte naturel
sans manipuler
– peu fréquentes
– surtout exploratoires, lorsqu’il y a peu d’info.
– souvent une première étape
2. Corrélation (direction et puissance)
– Identification systématique des relations qui
existent
– description de la relation entre deux variables
3. Contrôle expérimental
Évalue la relation entre deux ou plusieurs variables
(permet d’inférer des relations de cause à effet)
– Variables indépendantes
– Variables dépendantes
Devis expérimental et quasi expérimental
Expérimental :
– intervention avec un groupe témoin alloué au
hasard.
– les participants sont comparés avec euxmêmes (pre-test et post-test).
Quasi expérimental :
– intervention mais soit sans groupe témoin ou
sans répartition aléatoire.
Les instruments
Comment faire parler le nouveau-né et le
bébé ?
•
•
•
•
Psychophysique
Électrophysiologie
Imagerie cérébrale
Études de Lésions (cas-témoin)
Psychophysique
• Regard préférentiel à choix forcé
• Orientation conditionnée de la tête
• Habituation
• Tendance naturelle du regard préférentiel
Fantz (1962) a remarqué que les jeunes bébés ont une tendance
naturelle à regarder les images qui ont un patron plutôt que
celles qui sont uniformes.
– la technique la plus utilisée pour évaluer les
habiletés de discrimination visuelles du bébé
(ex., acuité, sensibilité aux contrastes)
• Paradigme de regard préférentiel à choix
forcé (Teller et la., 1974)
(ceci est un choix forcé pour l’enfant ainsi que
pour l’observateur)
Paradigme de regard préférentiel à choix
forcé (Teller et la., 1974)
Les indices du regard préférentiel
•
•
•
•
Orientation de la tête
Première fixation du regard
Durée de la fixation du regard
Nombre de fixations
Les résultats sont meilleurs si l’observateur reçoit une
rétroaction sur la réel position du stimulus
• la durée de chaque essai est environ 10 s
• possibilité d’obtenir de 40 à 50 essais avec les enfants de 2 à 4
mois (ce nombre diminue pour les plus vieux ou plus jeunes)
• peut être utilisé de la naissance à l’âge de 18 mois
Regard préférentiel à choix forcé et paradigme de
contingence (Mayer et Dobson, 1980)
– Les regards orientés vers le stimulus sont renforcés
par la présentation d’un jouet
– peut être utilisé avec les enfants de 18 à 36 mois
Le paradigme de regard préférentiel à choix forcé
peut être appliqué à toute condition où l’enfant
présente une préférence intrinsèque.
– mouvement
– texture
– visage
Qu’est-ce que ces paradigmes dévoilent :
- préférence
- capacité de discrimination
• Avantages
– Rapide
– Peu couteux
– Évaluation des nouveau-nés
• Désavantages
– certaines fonctions ou tâches ne sont pas
associées à une préférence intrinsèque
Procédure séquentielle de préférence : audition
– Tire avantage du fait que l’enfant ‘regard pour écouter’
Procédure qui permet d’évaluer si l’enfant a une
préférence intrinsèque pour certains stimuli plus
que d’autres
Alors on calcule simplement le
temps passé par l’enfant à regarder
l’image lors de la présentation des
différents stimuli sonores.
Habituation (Bornstein, 1985)
S’appuie sur le principe que l’enfant à un intérêt
pour la nouveauté
– Le paradigme d’habituation fait en sorte de créer une
préférence en créant l’ennui
– Lorsque le stimulus devient très familier pour l’enfant,
il ne lui accordera plus d’attention
– Évalue d’autres types de discrimination pour lesquels
il n’y a pas de préférence intrinsèque telle que :
• Catégorisation de couleurs
• Discrimination de la forme
La Procédure d’habituation
• Phase d’habituation
– Présentation du stimulus d’habituation
• au moins 6 présentations ou jusqu’à ce que le temps
d’observation diminue de 50%
• Phase d’évaluation (séquentielle)
– Présentation aléatoire et successive de 2 stimuli
(‘nouveau’ et ‘habitué’)
– La variable dépendante est le temps d’observation
Ou
• Phase d’évaluation (simultané)
– Regard préférentiel à choix forcé (durée = 20s)
– Mieux pour les enfants de 0 à 1 mois
• Avantage :
– évaluer d’autres types de discrimination pour
lesquels il n’y a pas de préférence intrinsèque
• Désavantage :
– procédure très longue qui permet peu
d’essais
– besoin d’évaluer plus d’enfants
Comment appliquer le paradigme
d’habituation au nouveau-né ?
• Procédure identique sauf
que l’on mesure la
fréquence et la force avec
laquelle le bébé suce sa
suce.
• Les nouveau-nés nous
laissent savoir qu’ils ne sont
plus attirés par le stimulus
en suçant moins fort et
moins fréquemment.
Conditionnement de l’orientation de la tête
– Évalue la discrimination des catégories de
son
• L’enfant regarde droit devant
• On apprend à l’enfant à tourner la tête vers les
haut-parleurs s’il y a un changement de son
• Chaque bonne réponse est renforcée par
stimulation visuelle et par l’évaluateur
Les techniques d’imagerie
• L’électroencéphalographie
– EEG quantitative
– ERP
• Magnétoencéphalographie
• Imagerie par résonance magnétique (fonctionnel)
L’électroencéphalographie
(Quantitative et ERP)
• réponses neuronales sans réponse verbale ou
comportementale
– utilisé avec nouveau-né et enfant de tout âge
– mesure du développement sensoriel, perceptif et même cognitif
(ex., MMN)
–
–
–
–
dépend de la fixation visuelle
contamination par les mouvements oculaires
contamination par les contractions musculaires
l’influence de l’épaisseur de crâne
Cette méthode peut paraitre plus invasive pour les parent du jeune
enfant. Une explication systématique de la procédure est
nécessaire.
Magnétoencéphalographie
- MMN chez le nouveau-né
(Haddad et al., (2006). Clinical Neurophysiology, 117(2):289-94)
Magnétoencéphalographie
- Potentiel visuel, auditif et MMN chez le fétus
Eswaran et al., (2000). J Matern Fetal Med., 9(5):303-7.
Eswaran et al., (2002). Lancet, 7(9335): 779-80.
Draganova et al., (2005). Neuroimage, 1;28(2):354-61.
Résonance Magnétique (structure)
– Évaluer le développement du cerveau tout au long du
développement et en relation avec le fonctionnement
cognitif
• Ex., diminution de la matière grise sous-corticale en enfance
vs diminution de la matière grise corticale en adolescence
(Giedd et al., 1996, 1999).
• Ex., corrélation entre le volume du cortex préfrontal et
certaines mesures des fonctions exécutives (Casey et al.,
1997).
Résonance Magnétique (fonctionnelle)
– Ex., chez l’enfant, une tâche verbale de mémoire de
travail active autant la région ventrale que dorsale du
cortex préfrontal, alors que chez l’adulte, la même
tâche active seulement la région dorsale (Casey et
al., 1995)
• Mises en garde :
– Demeurer immobile pour de longues périodes de
temps (jusqu’à une heure).
– Bruit intense.
– Un mouvement de 3 à 5 mm peut embrouiller les
images de façon significative.
Études de Lésions
Mise en garde :
• Une lésion dans une certaine région du cerveau
de l’enfant n’aura pas les mêmes conséquences
pour le cerveau de l’enfant
• Le cerveau de l’enfant est-il plus résiliant, plus
plastique ou plus vulnérable ?
• Évaluer sur une plus courte période de temps
(plue petite attention et plus grande fatigabilité)
• Vérifier que l’enfant de joue pas
• Le côté humain, se rappeler que l’on travail avec
un enfant
• Respecter ses limites,
• Patience