De nouvelles perspectives sur la conscience spatiale chez la petite enfance
Dans une étude récente publiée dans Rapports scientifiques, les chercheurs ont étudié les interactions corticales visuelles et somatosensorielles dynamiques chez les nourrissons humains.
Arrière-plan
Des études antérieures ont montré que les nourrissons sont sensibles aux correspondances spatiales et temporelles entre les stimuli tactiles et visuels. Cependant, il reste à savoir si les nourrissons réagissent également à ces interactions dynamiques au fil du temps.
Notamment, chez les humains voyants, les interactions somatosensorielles fournissent des informations spatio-temporelles riches et continues sur les mouvements d’un objet par rapport au corps. De plus, la perception de ces interactions multisensorielles est une condition préalable à la représentation de l’espace péripersonnel, c’est-à-dire la capacité de percevoir la relation entre les objets de l’espace extérieur et le corps.
À propos de l’étude
L’étude actuelle comprenait des conditions d’approche et de recul (deux), avec des essais Touch et No-Touch, présentés en blocs de huit essais chacun et une pause vidéo de 12 secondes après chaque bloc.
Les parents tenant les nourrissons sur leurs genoux gardaient leurs mains immobiles devant un écran. Lorsque l’attention du nourrisson était fixée sur le visage d’un animal, les chercheurs déclenchaient les stimuli expérimentaux. La cohorte d’étude comprenait des nourrissons âgés de quatre et huit mois, dont 20 nourrissons avec neuf filles constituaient le premier groupe et 20 nourrissons avec 10 filles formaient l’autre groupe.
Une boule rouge (un stimulus visuel dynamique) est apparue dans la moitié inférieure de l’écran et s’est approchée des mains du nourrisson ou a reculé vers l’arrière-plan pendant 333 millisecondes (ms). Après un court intervalle, ils ont présenté aux nourrissons un stimulus tactile sur les deux mains au site de contact prévu dans la trajectoire de mouvement visuel à l’approche.
Tout au long de ces expériences, l’équipe a enregistré l’activité cérébrale des nourrissons par électroencéphalographie (EEG) et analysé leurs potentiels évoqués somatosensoriels (SEP) mesurés en réponse aux stimuli vibrotactiles. Les SEP sont des réponses électriques cérébrales générées en réponse à des stimuli tactiles (toucher).
Les chercheurs ont déployé deux stratégies d’analyse, la simulation de points d’échantillonnage et la comparaison de l’amplitude individuelle moyenne, dans deux conditions d’étude, et ces analyses ont été effectuées séparément pour les nourrissons de quatre et huit mois.
Les simulations ont comparé les SEP entre 100 ms avant la présentation du stimulus tactile et 900 ms plus tard, tenant compte de la corrélation entre deux points d’échantillonnage consécutifs. Ils ont effectué des tests t sur un échantillon sur les données simulées à chaque instant, comparant les ondes de différence des SEP entre les conditions à zéro, où une valeur p <0,05 était considérée comme statistiquement significative.
Pour chacun des 1 000 ensembles de données aléatoires générés au cours du processus de simulation, les chercheurs ont calculé la séquence la plus longue avec des résultats de test t séquentiels significatifs dont le 95e centile de distribution les a aidés à déterminer une séquence de fiabilité statistique.
Ensuite, les chercheurs ont examiné toutes les caractéristiques importantes de l’activité électrique du cerveau en réponse à un stimulus tactile. La comparaison des amplitudes (force du signal) de ces composants à l’aide de l’approche des localisateurs effondrés les a aidés à identifier les composants principaux dans une fenêtre de temps spécifique. De plus, ils ont déterminé la latence de ces composants sur la base de la forme d’onde moyenne dans toutes les conditions.
Résultats
Chez les enfants de quatre mois, les chercheurs ont identifié cinq composants principaux des SEP, étiquetés en fonction de leur polarité (positive ou négative) et de leur latence maximale. Ceux-ci ont été nommés P286, N398, P506, N560 et P662, avec des plages de temps d’occurrence respectives de 202 à 354 ms, 356 à 440 ms, 442 à 548 ms, 550 à 598 ms et 600 à 700 ms.
L’amplitude moyenne de tous les SEP était substantielle lorsqu’un mouvement visuel d’approche (et non un mouvement de recul) suivait un stimulus tactile, ce qui suggère que la réponse du cerveau au toucher est plus forte lorsqu’elle est associée à un mouvement d’approche chez les enfants de quatre mois.
Chez les enfants de huit mois, cette tendance s’inverse. En conséquence, ils avaient quatre composants nommés P240, N362, P470 et N572, avec des plages de temps d’occurrence respectives de 202 à 310 ms, 312 à 418 ms, 420 à 526 ms et 528 à 636 ms entre 202 et 700 ms après le début du stimulus tactile. Cependant, tests t n’ont montré aucune différence cohérente et significative dans leurs réponses cérébrales ou leurs vagues de SEP dans les deux conditions d’étude.
Conclusions
Dans l’ensemble, les données de l’étude ont confirmé que les nourrissons humains, dès l’âge de quatre mois, peuvent coordonner les informations multisensorielles présentées à différents endroits et à différents moments pour se percevoir dans la relation dynamique avec le monde qui les entoure.
Cependant, notamment, les SEP des nourrissons de quatre mois étaient améliorés à l’approche de stimuli visuels, tandis que ceux des enfants plus âgés de 8 mois présentaient une tendance inverse, avec des SEP plus importants en réponse à des stimuli tactiles suite à des stimuli visuels en retrait.