Gestion attentionnelle des interférences cognitivo-motrices au cours du développement chez l'enfant sain et atteint de paralysie cérébrale : Analyse comportementale et électroencéphalographique en double tâche de marche.

Attentional management of cognitive-motor interference during development in healthy children with cerebral palsy: Behavioural analysis and electroencephalography in dual-task walking.

• Auteur / Autrice : Delphine Fauvel
• Direction : Isabelle Olivier, Estelle Palluel
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MCA - Mouvement et Comportement pour la santé et l'Autonomie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2018
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Translational Innovation in Medicine and Complexity
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : SPM - Santé, Plasticité, Motricité

Mots clés

Mots clés libres

Attention

Marche

Eeg

Enfants

Paralysie cérébrale

Attention

Gait

Eeg

Chidren

Cerebral palsy

Résumé

Nous sommes quotidiennement confrontés à devoir marcher en effectuant simultanément une activité cognitive (i.e. écouter, réfléchir, etc.). La marche et l'attention se développent au cours de l'enfance pour être matures à l'âge adulte. De récents travaux en électroencéphalographie (EEG) conduits chez l'adulte ont démontré l'implication de structures cérébrales communes entre la marche et l'attention, plus spécifiquement dans les régions frontale et pariétale. Des marqueurs cérébraux ont ainsi pu être mis en évidence en situation de double tâche (DT). Il n'existe à ce jour, aucune étude de ce type chez l'enfant lors d'une DT impliquant la marche. Pourtant nous savons que le partage des ressources attentionnelles entre les processus cognitifs et la locomotion est à l'origine d'interférences cognitivo-motrices (ICM) aussi bien chez l'enfant à développement typique que l'enfant atteint de paralysie cérébrale. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour objectif d'évaluer les ICM et leurs mécanismes neuronaux grâce à l'EEG. Pour ce faire, nous avons utilisé une tâche de oddball auditif durant la marche sur tapis roulant à vitesse préférentielle et nous avons fait varier le niveau de difficulté de la tâche cognitive chez des enfants de 7 à 12 ans ainsi que des adultes. Les performances motrices, cognitives ainsi que les marqueurs cérébraux ont été analysés dans quatre études reliées par une méthodologie commune. Dans la première, nous avons pu mettre en exergue les modulations des composantes frontale (P3a) et pariétale (P3b) de l'onde P3 chez l'adulte. La seconde étude a étudié l'évolution des ICM et leurs mécanismes neuronaux chez des enfants de 7-9 ans et de 10-12 ans en comparaison aux adultes. Les différences d'amplitude et la latence des composantes P3a et P3b ont notamment mis en évidence des évolutions des ressources attentionnelles au cours du développement. L'amplitude des composantes frontale et pariétale sont notamment augmentées, associées à une antériorisation de la P3 lors d'une double tâche chez l'enfant. Une troisième étude comportementale a été menée pour répondre aux limites de l'étude 2 en augmentant l'échantillon des groupes et en ajoutant un niveau supplémentaire de complexité de la tâche cognitive. Les résultats préliminaires de l'étude des ICM chez des enfants atteints de paralysie cérébrale ont été présentés dans une quatrième étude. Nos résultats montrent l'intérêt et la faisabilité de l'analyse EEG en double tâche dynamique chez les enfants à développement typique.

In daily life, it is common to walk while performing a cognitive task (e.g. listening to music, looking at birds, thinking or solving problems). Gait and attention evolve across childhood until adulthood. Recent electroencephalography (EEG) studies have demonstrated the involvement of shared structures between gait and attention and more specifically in frontal and parietal regions in adults. Neural markers have been highlighted in dual-tasking. Nevertheless, no study has yet been conducted in children. Previous findings have demonstrated that sharing attentional resources between motor and cognitive processes drives to cognitive-motor interferences (CMI) in typically developing children and children with cerebral palsy. In this context, the aim of this work was to evaluate CMI and neuronal mechanisms by using EEG. We used an auditory oddball task during walking at self-selected speed with various levels of difficulties in 7 to 12 years old children and adults. Motor and cognitive performances as well as neural EEG markers were analysed in four studies with a common methodology. In the first study, we showed some modulations of the frontal P3a and the parietal P3b components in adults. In the second study we investigated the changes in CMI and neuronal mechanisms in 7-9 and 10-12 years old children in comparison with adults. Our results showed some modulations in the P3a and the P3b latencies and amplitudes reflecting the evolution of attentional resources across childhood. P3a and P3b amplitudes were higher and dual task walking induced a P3 anteriorization in children. In the third study, we investigated some limitations of the second study by enhancing the sample and by adding another level of the cognitive difficulty task. Finally, preliminary results of CMI in children with cerebral palsy were described in the fourth study. Our results demonstrated the interest and the feasibility of acquiring EEG in dual-task walking, particularly in typically developing children.