Une nouvelle technologie révèle les origines neurales de l’attention chez les bébés

Quiconque a regardé les yeux d’un bébé suivre un bibelot dansant devant lui sait que les bébés sont capables de prêter attention avec une focalisation laser.

Mais avec de grandes zones de leurs jeunes cerveaux encore sous-développés, comment y parviennent-ils?

En utilisant une approche pionnière à Yale qui utilise l’IRMf (ou imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) pour scanner le cerveau des bébés éveillés, une équipe de psychologues universitaires montre que lorsqu’ils concentrent leur attention, les nourrissons de moins d’un an recrutent des zones de leur cortex frontal, une section du cerveau impliqué dans des fonctions plus avancées que l’on pensait auparavant immatures chez les bébés. Les résultats ont été publiés le 16 mars dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.

L’attention est la porte d’entrée vers ce que les nourrissons perçoivent et apprennent. L’attention est le videur à la porte, déterminant les informations qui pénètrent dans le cerveau, ce qui finit par créer des souvenirs, du langage et des pensées. « 

Nick Turk-Browne, auteur principal de l’étude et professeur de psychologie, Université de Yale

La plupart des recherches précédentes liées à l’attention chez les bébés reposaient sur le suivi de leur regard alors qu’ils étaient présentés avec des stimuli visuels, un processus qui offre théoriquement des informations sur ce qui se passe dans leur esprit. Des questions restent sans réponse sur les sections du cerveau impliquées dans ces réponses, et comment et pourquoi elles attribuent l’attention de cette manière.

L’attention des bébés pourrait dépendre des zones sensorielles du cerveau, qui traitent les stimuli tels que les stimuli tactiles et visuels et les aident à réagir au monde extérieur. Ces régions du cerveau se développent plus tôt dans la petite enfance que les régions du cortex frontal, qui sont généralement associées à des fonctions internes telles que le contrôle, la planification et le raisonnement.

La capacité d’utiliser l’imagerie cérébrale avec des nourrissons nous a permis « de regarder derrière le miroir », pour les origines neurales de l’attention, a déclaré Turk-Browne.

Pour l’étude, ils ont utilisé la nouvelle technologie IRMf pour suivre l’activité neuronale de 20 bébés âgés de 3 à 12 mois, en suivant quelles régions de leur cerveau étaient activées alors qu’ils focalisaient leur attention en réponse à une série d’images.

Dans une série de tests, les bébés ont vu un écran sur lequel une cible apparaîtrait sur le côté gauche ou droit. Dans chaque cas, ces apparitions étaient précédées de l’un des trois indices visuels signalant où la cible apparaîtrait: du même côté que la cible apparaîtrait, des deux côtés de l’écran (donc non informatif), ou du côté opposé. Les chercheurs ont surveillé les mouvements oculaires des bébés pendant qu’ils accomplissaient ces tâches.

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Comme prévu, les bébés ont été beaucoup plus rapides pour déplacer leurs yeux vers la cible lorsqu’ils ont présenté pour la première fois le bon signal, confirmant que les signaux avaient focalisé leur attention. Simultanément, les chercheurs ont utilisé la technologie d’imagerie cérébrale pour voir quelles zones du cerveau ont été recrutées au cours de ces tâches.

En plus des zones sensorielles du cerveau, ils ont constaté que l’activité augmentait également dans deux zones du cortex frontal, le cortex cingulaire antérieur et le gyrus frontal moyen, des zones du cerveau qui, une fois pleinement développées, sont impliquées dans le contrôle de l’attention des adultes.

«Cela ne signifie pas que ces régions jouent le même rôle chez les bébés que chez les adultes, mais cela montre que les nourrissons les utilisent pour explorer leur monde visuel», a déclaré Cameron Ellis, titulaire d’un doctorat. candidat en psychologie à Yale et premier auteur de l’article.

L’étude de la façon dont le cerveau est enrôlé pendant le développement « aidera les chercheurs à découvrir les fondements de l’apprentissage humain, ce qui pourrait un jour aider à améliorer l’éducation de la petite enfance et révéler les racines des troubles neurodéveloppementaux », a déclaré Ellis.