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Les avantages et défis méthodologiques de la recherche sur le développement Dave Ellemberg, Professeur adjoint Département de Kinésiologie, Université.

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1 Les avantages et défis méthodologiques de la recherche sur le développement Dave Ellemberg, Professeur adjoint Département de Kinésiologie, Université de Montréal

2 Pourquoi étudier le développement ? 1.Outils de mesure, dévaluation et de validation. 2.Meilleure compréhension du cerveau de ladulte. –meilleure compréhension de processus ou systèmes plus complexes (ex., langage) –vérifier des hypothèses formulées à partir de données provenant de ladulte environnent vs génétique identifier périodes sensibles ou critiques développement continu vs par étape

3 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

4 5. Détection et diagnostic de conditions pathologiques propres au développement 6. Évaluation de traitements

5 Avantages détudier le développement 1. Processus dynamique –Période de changement rapide Neurologique Physiologique Fonctionnelle Comparer le rythme de maturation des différentes fonctions afin dobtenir des indices sur les règles de la maturation neuronale et neurophysiologique. 2. Fonctionnement plus simple

6 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., quest-ce que la tristesse ?) Catégorisation (ex., plus grand vs plus petit) b. Langage expressif Sémantique Syntaxique c. Contrôle moteur d. Posture

7 e. Niveau déveil 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)

8 2. Critères internes 3. Psychoaffectives, anxiété Les enfants ont une plus grande vulnérabilité au stress que les adultes

9 4. Éthiques (population vulnérable) La responsabilité du chercheur dévaluer 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

10 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.

11 Temporalité de létude Temps 0 Actuellement FuturPassé

12 Temporalité de létude: étude transversale Études descriptives et corrélationnelles Temps 0 Actuellement FuturPassé

13 Temporalité de létude: rétrospective Études historiques Études descriptives et corrélationnelles Temps 0 Actuellement FuturPassé

14 Temporalité de létude: prospective Temps 0 Actuellement FuturPassé On suit lévolution Études descriptives et corrélationnelles Lien de causalité

15 1. Approche longitudinale Les mêmes participants sont évalués à plusieurs reprises sur une certaine période de temps

16 Approche longitudinale Avantages –efficace pour établir un lien causal –puissance plus élevée car on compare les gens avec eux-mêmes Désavantages –lattrition (perte dintérêt, déménagement, maladie, mortalité) –leffet de pratique –temps –coûteux –linfluence du paradigme sur la variable dépendante –les instruments ou questions peuvent devenir désuets –changement du répertoire de comportement de lenfant

17 2. Approche transversale lâge des participants devient une variable indépendante

18 Approche transversale Avantages –moins coûteux –moins de temps (questions ou tests désuets, effet de pratique, attrition) Désavantages –leffet de lexpérience sur le développement ne peut être étudié –la stabilité dun comportement ou dun trait ne peut être étudié –leffet de cohorte (expérience unique à un groupe ou une génération)

19 3. Approche combinée –La composante longitudinale vérifie les conclusions de la composante transversale –Vérification de certains facteurs confondants (effet de cohorte, effet de pratique)

20 Types de paradigmes expérimentaux 1. Études descriptives observer et décrire dans le contexte naturel sans manipuler –peu fréquentes –surtout exploratoires, lorsquil y a peu dinfo. –souvent une première étape

21 2. Corrélation (direction et puissance) –Identification systématique des relations qui existent –description de la relation entre deux variables

22 3. Contrôle expérimental Évalue la relation entre deux ou plusieurs variables (permet dinférer des relations de cause à effet) –Variables indépendantes –Variables dépendantes

23 Devis expérimental et quasi expérimental Expérimental : –intervention avec un groupe témoin alloué au hasard. –les participants sont comparés avec eux- mêmes (pre-test et post-test). Quasi expérimental : –intervention mais soit sans groupe témoin ou sans répartition aléatoire.

24 Les instruments Comment faire parler le nouveau-né et le bébé ? Psychophysique Électrophysiologie Imagerie cérébrale Études de Lésions (cas-témoin)

25 Psychophysique Regard préférentiel à choix forcé Orientation conditionnée de la tête Habituation

26 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)

27 Paradigme de regard préférentiel à choix forcé (Teller et la., 1974) (ceci est un choix forcé pour lenfant ainsi que pour lobservateur)

28 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 lobservateur reçoit une rétroaction sur la réel position du stimulus la durée de chaque essai est environ 10 s possibilité dobtenir 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 lâge de 18 mois

29 Regard préférentiel à choix forcé et paradigme de contingence (Mayer et Dobson, 1980) –Les regards orientés vers le stimulus sont renforcés par la présentation dun jouet –peut être utilisé avec les enfants de 18 à 36 mois

30 Le paradigme de regard préférentiel à choix forcé peut être appliqué à toute condition où lenfant présente une préférence intrinsèque. –mouvement –texture –visage

31 Quest-ce que ces paradigmes dévoilent : - préférence - capacité de discrimination

32 Avantages –Rapide –Peu couteux –Évaluation des nouveau-nés Désavantages –certaines fonctions ou tâches ne sont pas associées à une préférence intrinsèque

33 Procédure séquentielle de préférence : audition –Tire avantage du fait que lenfant regard pour écouter Procédure qui permet dévaluer si lenfant a une préférence intrinsèque pour certains stimuli plus que dautres Alors on calcule simplement le temps passé par lenfant à regarder limage lors de la présentation des différents stimuli sonores.

34 Habituation (Bornstein, 1985) Sappuie sur le principe que lenfant à un intérêt pour la nouveauté –Le paradigme dhabituation fait en sorte de créer une préférence en créant lennui –Lorsque le stimulus devient très familier pour lenfant, il ne lui accordera plus dattention –Évalue dautres types de discrimination pour lesquels il ny a pas de préférence intrinsèque telle que : Catégorisation de couleurs Discrimination de la forme

35 La Procédure dhabituation Phase dhabituation –Présentation du stimulus dhabituation au moins 6 présentations ou jusquà ce que le temps dobservation diminue de 50% Phase dévaluation (séquentielle) –Présentation aléatoire et successive de 2 stimuli (nouveau et habitué) –La variable dépendante est le temps dobservation Ou Phase dévaluation (simultané) –Regard préférentiel à choix forcé (durée = 20s) –Mieux pour les enfants de 0 à 1 mois

36 Avantage : –évaluer dautres types de discrimination pour lesquels il ny a pas de préférence intrinsèque Désavantage : –procédure très longue qui permet peu dessais –besoin dévaluer plus denfants

37 Comment appliquer le paradigme dhabituation au nouveau-né ? Procédure identique sauf que lon mesure la fréquence et la force avec laquelle le bébé suce sa suce. Les nouveau-nés nous laissent savoir quils ne sont plus attirés par le stimulus en suçant moins fort et moins fréquemment.

38 Conditionnement de lorientation de la tête –Évalue la discrimination des catégories de son Lenfant regarde droit devant On apprend à lenfant à tourner la tête vers les haut-parleurs sil y a un changement de son Chaque bonne réponse est renforcée par stimulation visuelle et par lévaluateur

39 Les techniques dimagerie Lélectroencéphalographie –EEG quantitative –ERP Magnétoencéphalographie Imagerie par résonance magnétique (fonctionnel)

40 Lélectroencéphalographie (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 –linfluence de lépaisseur de crâne Cette méthode peut paraitre plus invasive pour les parent du jeune enfant. Une explication systématique de la procédure est nécessaire.

41 Magnétoencéphalographie -MMN chez le nouveau-né (Haddad et al., (2006). Clinical Neurophysiology, 117(2):289-94)

42 Magnétoencéphalographie -Potentiel visuel, auditif et MMN chez le fétus Eswaran et al., (2000). J Matern Fetal Med., 9(5): Eswaran et al., (2002). Lancet, 7(9335): Draganova et al., (2005). Neuroimage, 1;28(2):

43 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).

44 Résonance Magnétique (fonctionnelle) –Ex., chez lenfant, une tâche verbale de mémoire de travail active autant la région ventrale que dorsale du cortex préfrontal, alors que chez ladulte, la même tâche active seulement la région dorsale (Casey et al., 1995) Mises en garde : –Demeurer immobile pour de longues périodes de temps (jusquà une heure). –Bruit intense. –Un mouvement de 3 à 5 mm peut embrouiller les images de façon significative.

45 Études de Lésions Mise en garde : Une lésion dans une certaine région du cerveau de lenfant naura pas les mêmes conséquences pour le cerveau de lenfant Le cerveau de lenfant est-il plus résiliant, plus plastique ou plus vulnérable ?

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47 Évaluer sur une plus courte période de temps (plue petite attention et plus grande fatigabilité) Vérifier que lenfant de joue pas Le côté humain, se rappeler que lon travail avec un enfant Respecter ses limites, Patience

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