Entraînement au contrôle inhibiteur et méditation de pleine conscience : une approche multi-niveaux et développementale

Inhibitory control training and mindfulness meditation : a multilevel and developmental approach

• Auteur / Autrice : Gabriela Rezende Freire Ribeiro
• Direction : Arnaud Cachia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences cognitives
• Date : Soutenance le 15/12/2022
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cognition, comportements, conduites humaines (Boulogne-Billancourt, Hauts-de-Seine ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de psychologie du développement et de l'éducation de l'enfant (1983-... ; Paris)
• Jury : Président / Présidente : Cédric Bouquet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cédric Bouquet, Rébecca Bègue-Shankland, Marie-Hélène Grosbras, Arnaud Roy, Pauline Favre
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rébecca Bègue-Shankland, Marie-Hélène Grosbras

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pleine conscience

Apprentissage cognitif

Cerveau -- Stimulation

Fonctions exécutives (neuropsychologie)

Mots clés libres

Contrôle inhibiteur

Enfance

Adolescence

Méditation

Entraînement

Cerveau

Inhibitory control

Childhood

Adolescence

Meditation

Training

Brain

Résumé

Le cerveau humain possède la capacité d'apprendre et de s'adapter aux exigences de son milieu. Dans ce contexte, de nombreuses recherches se portent actuellement sur le développement et l'apprentissage des compétences exécutives, dont le contrôle inhibiteur (CI) qui joue un rôle clef dans la réussite académique, le succès professionnel et la santé mentale. Il existe actuellement des interventions à même de stimuler le CI, notamment durant l'enfance et l'adolescence lorsque la plasticité du cerveau est importante. Cela est le cas de la méditation de pleine conscience, une pratique qui sollicite en particulier l'inhibition afin de garder une attention sans jugement aux expériences du moment présent, favorisant ainsi l'autorégulation et la gestion émotionnelle. Cette thèse a eu pour but d'étudier l'entraînement du CI via la méditation de pleine conscience avec une approche multimodale et développementale. Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet APrentissages EXécutifs (APEX), qui vise à évaluer chez les enfants et les adolescents les effets d'un entraînement cognitif de cinq semaines sur tablette tactile, soit en ciblant directement le CI (EC), soit via la méditation de pleine conscience (PC), par rapport à un groupe de contrôle actif (CA). Nous avons ainsi exploré les aspects cognitifs (Etude 1), physiologiques (Etude 2) et neuroanatomiques (Etude 3) influençant les performances de CI avant et après les interventions. Au niveau cognitif, nous avons évalué l'effet des interventions EC et PC sur les habiletés dites chaudes et froides du CI, i.e. impliquant ou non des composantes socioaffectives, respectivement. Au niveau physiologique, nous avons exploré chez les adolescents l'influence du taux de glucose sanguin et de l'indice de masse corporelle (IMC) sur les compétences de CI, avant et après les trois interventions. Au niveau cérébral, enfin, nous avons étudié la relation entre les performances de CI avant et après ces interventions et les motifs des sillons du cortex cingulaire antérieur (CCA), une région clef du réseau neural de l'inhibition. Dans ce contexte, nous avons pu montré que (1) l'entraînement ciblant le CI a globalement amélioré le CI froid mais pas le CI chaud, tandis que la pratique de la PC a amélioré le CI chaud mais pas le CI froid. Seuls les enfants ont bénéficié significativement de ces interventions. Nous avons également démontré que (2) la glycémie élevée était associée à une faible performance d'inhibition de l'interférence (Stroop) et une efficacité accrue sur l'inhibition des réponses (tâche de stop signal) chez les adolescents avec un IMC faible. Cela peut refléter la dynamique complexe entre la glycémie, l'IMC et le type de CI requis. En outre (3), nous avons répliqué l'association entre l'asymétrie du CCA et une efficacité de CI accrue en comparaison aux motifs symétriques. De plus, nous avons mis en évidence que le gain de performance entre le pré et le posttest du groupe d'EC concerne uniquement les enfants présentant des motifs symétriques du CCA. Cela plaide en faveur d'une hypothèse de compensation et d'une spécificité de l'entraînement ciblant directement le CI. Nous avons pouvons ainsi conclure que les performances de CI sont influencées à différents niveaux, notamment par des facteurs cognitifs (e.g. le type de CI et le niveau de base), physiologiques (le niveau de glucose et l'IMC) et cérébraux (la morphologie sulcale du CCA). Dans une perspective translationnelle, ces résultats soutiennent que la mise en oeuvre d'un entraînement au CI via la méditation de pleine conscience pourrait étayer une régulation socioémotionnelle plus efficace, particulièrement dès l'enfance.

The human brain has the capacity to learn and adapt to the demands of its environment. Much research currently focus on the development and learning of executive skills, including inhibitory control (IC), which plays a key role in academic success, professional success and mental health. Some interventions can stimulate the IC, especially during childhood and adolescence when brain plasticity attains high levels. This is the case of mindfulness meditation, which particularly involves IC in order to maintain non-judgmental attention to present moment experiences, thus promoting self-regulation and emotional regulation. In this context, our aim was to study the training of IC via mindfulness meditation using a multimodal and developmental approach. This thesis is part of the APrentissages EXécutifs (Executive Training, APEX) project, which aims at evaluating in children and adolescents the effects of a five-week cognitive training on a tactile tablet, either directly targeting IC (CT) or via mindfulness meditation (MM), compared to an active control group (AC). We investigated cognitive (Study 1), physiological (Study 2), and neuroanatomical (Study 3) aspects influencing CI performance before and after the interventions. At the cognitive level, we evaluated the effect of CT and MM interventions on hot and cool IC skills, i.e. in situations with and without emotional charge respectively. At the physiological level, we investigated in adolescents the influence of blood glucose level and body mass index (BMI) on IC skills, before and after the three interventions. Finally, at the brain level, we investigated the relationship between IC performance before and after these interventions according to the sulcal patterns of the anterior cingulate cortex (ACC), a key region of the IC network. We were able to show that (1) the IC training overall improved cool IC but not hot IC, whereas MM practice improved hot IC but not cool IC. Furthermore, only children benefited significantly from the interventions. We also showed that (2) high blood glucose level was associated with poor interference inhibition performance (Stroop) and increased efficacy on response inhibition (Stop Signal task) in low BMI adolescents on pretest. This may reflect the complex dynamics between blood glucose, BMI, and the type of CI required. In addition (3), we replicated the association between ACC asymmetry and increased IC efficacy compared with symmetric patterns. Moreover, we revealed that the performance gain between the pre and posttest of the CT group concerns only children with symmetric ACC patterns. This supports the compensation hypothesis and the specificity of training directly targeting the IC. We can thus conclude that IC performance is influenced at different levels, including cognitive (e.g., IC type and baseline level), physiological (glucose level and BMI), and brain (ACC sulcal pattern) factors. From a translational perspective, these results support that implementing IC training via mindfulness meditation could support more effective social-emotional management, particularly in childhood.