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Les interactions entre les parents et leur bébé sont une composante primordiale du développement neurocognitif du nourrisson. Longtemps, les neuroscientifiques ont pensé que les bébés recevaient les informations provenant des adultes passivement, leur cortex pré-frontal étant encore en cours de développement. Cependant, à la manière d’adultes qui interagissent entre eux, une équipe de chercheurs a montré que les nourrissons sont aussi capables de synchroniser leur activité cérébrale lorsqu’ils interagissent avec des adultes. Ces résultats montrent que même durant les premières années de la vie, le cerveau est capable de traiter en synchronie des informations complexes.

Une étude menée par des chercheurs du Princeton Baby Lab et publiée dans la revue Psychological Science, a étudié l’activité cérébrale de 18 enfants âgés de 10 à 15 mois, alors qu’ils interagissaient avec un expérimentateur adulte.

« Des recherches antérieures ont montré que le cerveau des adultes se synchronise lorsqu’ils regardent des films et écoutent des histoires, mais on sait peu de choses sur la façon dont cette ‘synchronisation neuronale’ se développe au cours des premières années de la vie » explique Elise Piazza, psychologue cognitive.

Ce type de synchronie interpersonnelle n’est pas une fusion mentale provoquée par des transmissions ésotériques, mais plutôt le produit de structures finement réglées qui coordonnent les tâches dans différentes parties du cerveau, en réponse aux stimuli. Ces stimuli proviennent généralement d’autres régions du même cerveau, mais les actions d’une autre personne peuvent également affecter la façon dont nous traitons les informations et renvoyons une réponse.

Une analyse approfondie de l’activité cérébrale des bébés en interaction

De même, nos propres actions peuvent en retour influencer le cerveau de l’autre personne, en créant des boucles de rétroaction qui se synchronisent rapidement. Il est assez facile de montrer comment cela se produit dans un cerveau adulte. Les fonctions neurologiques qui traitent et répondent aux informations sensorielles dans notre cerveau absorbent beaucoup d’énergie, de sorte que les chercheurs mesurent et cartographient simplement les changements subtils de la lueur infrarouge de notre cerveau alors que l’hémoglobine dans le sang libère de l’oxygène.

mesure activite enfant

Les chercheurs ont étudié l’activité de différentes parties du cerveau des paires enfant-adulte durant divers types d’interactions. Crédits : E. Piazza

Mais les enfants ne sont pas toujours coopératifs. Dans le groupe initial, 15 se tortillaient un peu trop pour obtenir de bonnes lectures. Trois ont refusé de porter le capuchon de mesure infrarouge.

En fin de compte, les chercheurs ont analysé le cortex préfrontal, la jonction temporopariétale et le cortex pariétal — tous des domaines impliqués dans le traitement du langage, la réalisation de prédictions et la compréhension d’autrui — de 18 enfants alors qu’ils s’engageaient avec un seul expérimentateur dans une gamme de tâches simples.

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Parfois, ils appréciaient la lecture de l’histoire Goodnight Moon, assis sur les genoux de leurs parents. D’autres fois, il s’agissait d’une comptine unique ou de jouer avec un ensemble d’objets. Pour avoir un point de comparaison pour l’activité cérébrale du duo, un certain nombre d’essais ont impliqué l’expérimentateur assis avec son côté face à l’enfant alors qu’il s’engageait avec un autre adulte de manière similaire.

Une synchronisation de l’activité cérébrale entre enfant et adulte

La différence a révélé une synchronisation similaire se produisant chez les bébés comme entre les adultes — le cerveau de l’expérimentateur et celui de l’enfant présentaient une activité identique dans les zones impliquées dans le traitement d’ordre supérieur, mais uniquement lorsque les deux interagissaient directement.

activite hemoglobine

Durant leurs interactions, les nourrissons et les adultes présentent la même activité cérébrale, indiquée par une dynamique sanguine similaire. Crédits : Elise A. Piazza et al. 2019

« Pendant la communication, l’adulte et l’enfant semblent former une boucle de rétroaction. C’est-à-dire que le cerveau de l’adulte semblait prédire quand les nourrissons souriraient, le cerveau des nourrissons prévoyait quand l’adulte utiliserait plus de conversations de bébé, et les deux cerveaux suivaient le contact visuel commun et l’attention conjointe aux jouets. Donc, quand un bébé et les adultes jouent ensemble, leurs cerveaux s’influencent de manière dynamique » explique Piazza.

correlation enfant

Lorsqu’ils se font face (gauche), les adultes et enfants montrent une véritable corrélation cérébrale, les mêmes zones cérébrales s’activant. Crédits : Elise A. Piazza et al. 2019

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Un traitement de l’information cérébrale plus complexe que précédemment estimé

Cela était particulièrement évident dans le cortex pré-frontal, la partie du cerveau qui s’occupe de la planification et de l’apprentissage. Comme il s’agit également d’une région qui n’a pas encore pleinement évolué chez les nourrissons, la découverte a été quelque peu une surprise.

« Nous avons également été surpris de constater que le cerveau du nourrisson dépassait souvent le cerveau adulte de quelques secondes, ce qui suggère que les bébés ne reçoivent pas seulement des informations passivement, mais peuvent guider les adultes vers la prochaine chose sur laquelle ils vont se concentrer : quel jouet à ramasser, quels mots dire » explique la psychologue Casey Lew-Williams.

Sources : Psychological Science

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