Développement et contrôle cognitifs : généralité et automatisation des processus inhibiteurs

par Adriano Linzarini

Thèse de doctorat en Neurosciences cognitives

Sous la direction de Olivier Houdé et de Grégoire Borst.

Le président du jury était Patrik Vuilleumier.

Le jury était composé de Olivier Houdé, Grégoire Borst, Patrik Vuilleumier, Agnès Blaye, Axel Cleeremans.

Les rapporteurs étaient Agnès Blaye, Axel Cleeremans.


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse a été d'investiguer la question de la généralité et de l'automatisation des processus de contrôle inhibiteur au fil du développement cognitif. Cette question a été approchée par différentes études expérimentales menées chez l'enfant, chez l'adolescent et chez l'adulte. Trois études ont porté sur la généralité des processus de contrôle inhibiteur agissant dans des tâches appartenant à des domaines cognitifs différents. Dans la première, nous avons voulu répondre à deux problématiques liées aux divergences présentes dans la littérature sur le développement du contrôle inhibiteur dans des contextes émotionnels. Le but de cette étude était de déterminer (a) si le contrôle inhibiteur froid (dans des contextes affectivement neutres) et le contrôle inhibiteur chaud (dans des contextes émotionnellement chargés) suivent un pattern développemental identique, particulièrement à l'adolescence et (b) le degré de spécificité de ces deux types de contrôle inhibiteur au fil du développement. Pour cela, nous avons comparé les performances d'enfants de 10 ans, d'adolescents de 13 ans et de jeunes adultes de 21 ans à une tâche de Stroop couleur-mot affectivement neutre et une tâche de Stroop émotionnel. Dans une deuxième étude, nous avons testé auprès d'un groupe d'enfants de 9 ans si les processus inhibiteurs impliqués dans une tâche classique piagétienne de conservation du nombre (i.e., domaine logico-mathématique) étaient identiques ou partiellement identiques à ceux impliqués dans la résolution de la tâche neuropsychologique classique de Stroop couleur-mot (i.e., domaine verbal). Dans une troisième étude, nous avons testé auprès d'un groupe d'enfants de 10 ans et d'un groupe de jeunes adultes de 20 ans la transférabilité des processus inhibiteurs entre une tâche de discrimination de lettres en miroir (dont il a récemment été démontré qu'elle nécessite l'inhibition) et une tâche classique de Stroop couleur-mot, afin de déterminer (a) si la mise en place de mécanismes inhibiteurs impliqués dans la résolution d'un conflit à un niveau perceptif très précoce (la reconnaissance visuelle de symboles) peut faciliter la résolution d'un conflit à un niveau de traitement beaucoup plus tardif (niveau sémantique et moteur), et (b) si l'âge affecte cette transférabilité. Ensuite nous nous sommes intéressés à l'automaticité des processus de contrôle inhibiteur, testant si le contrôle inhibiteur peut fonctionner de manière totalement inconsciente sur des conflits provoqués par deux stimuli subliminaux interférents. Pour cela, nous avons conçu un paradigme d'amorçage composé d'essais dans lesquels un item de Stroop inversé subliminal précédait un item de Stroop visible. Le but de ce paradigme était de vérifier la présence d'un effet d'adaptation de conflit et d'un effet d'amorçage négatif du stimulus subliminal sur le stimulus visible, deux effets rapportés dans les études utilisant des stimuli visibles et suggérant un transfert des processus de contrôle de l'amorce à la cible. Enfin dans une cinquième étude nous avons cherché à savoir si les différences interindividuelles en termes de contrôle inhibiteur découlent en partie des processus prénataux, sur base de l'analyse de la forme sulcale du cortex, considérée comme une caractéristique qualitative de l'anatomie cérébrale déterminée pendant la vie fœtale et stable au cours du développement. En utilisant l'imagerie par résonance magnétique anatomique, nous avons analysé les corrélations entre les performances à une tâche de Stroop couleur-mot et la forme sulcale de deux régions clefs du réseau neuronal du contrôle inhibiteur, le cortex cingulaire antérieur dorsal et le sillon frontal inférieur (qui limite le gyrus frontal inférieur), chez un groupe d'enfants de 10 ans et un groupe d'adultes de 22 ans. En conclusion, cette thèse apporte un nouvel éclairage à la question de la généralité et de l'automatisation des processus d'inhibition exécutive dans une perspective développementale

  • Titre traduit

    Cognitive control and development : generality and automatization of the inhibitory processes


  • Résumé

    The objective of this thesis was to investigate the question of the domain-generality of inhibitory control and its automatization throughout development. This question has been approached by various experimental studies in children, adolescents and adults. Three studies have focused on the generality of control processes operating in tasks belonging to different cognitive domains. In the first study, we wanted to answer two questions related to the discrepancies found in the literature on the development of inhibitory control in affectively charged contexts. The aim of this study was to determine (a) whether cool inhibition (control processes in emotionally neutral contexts) and hot inhibition (control processes in emotionally charged contexts) follow the same developmental pattern, and (b) the degree of specificity of these two types of inhibitory control throughout development. We thus compared the performance of 10-year-olds, 13-year-olds and 21-year-olds to an emotionally neutral color-word Stroop task and an emotional Stroop task. In a second study on 9-year-old children, we tested whether the inhibitory processes involved in a classical Piagetian conservation task (i.e., logico-mathematical domain) were identical or partially identical to those involved in the resolution of the classical neuropsychological color-word Stroop task (i.e., verbal domain). In a third study, we tested on a group of 10-year-old children and a group of 20-year-old young adults the transferability of inhibitory processes between a mirror letters discrimination task (that has recently been shown to require inhibition) and a color-word Stroop task, to determine (a) whether the resolution of a conflict at an early perceptual stage of the processing stream (recognition of visual symbols) can facilitate the resolution of a conflict arising at a much later stage (semantic and motor levels), and (b) if age affects this transferability. Then we looked at the automaticity of the inhibition processes by testing whether inhibitory control can operate completely unconsciously on conflicts arising between two subliminal interfering stimuli. To this end, we designed a priming paradigm consisting of trials in which a subliminal reverse Stroop item preceded a visible Stroop item. The aim of this paradigm was to verify the presence of a conflict adaptation effect and a negative priming effect produced by the subliminal items on the visible items. These two effects are commonly reported in studies using visible stimuli and suggest a transfer of control processes from the prime to the probe. Finally, in a fifth study, we investigated whether inter-individual differences in inhibitory control are in part due to prenatal processes, based on the analysis of the sulcal pattern, considered as a qualitative feature of the cerebral anatomy that is determined during fetal life and is stable during development. Using anatomical magnetic resonance imaging, we analyzed the correlations between the performance on a color-word Stroop task and the sulcal pattern of two key regions of the inhibitory control neural network, the dorsal anterior cingulate cortex and the inferior frontal sulcus (which limits the lower frontal gyrus) in a group of 10-year-old children and in a group of 22-year-old adults. In conclusion, this thesis sheds new light on the question of the generality and the automatization of the inhibitory control processes from a developmental perspective.

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