Les chercheurs cartographient les trajectoires convergentes du développement cognitif jusqu’à l’adolescence
Les scores mis à l’échelle des fonctions exécutives générales du domaine génèrent des courbes de croissance des adolescents reproductibles à travers les ensembles de données et les tâches. Précision (UN) et la latence (B) scores composites (score z de toutes les mesures de précision et de latence ; voir le tableau supplémentaire S2) des fonctions exécutives pour Luna (N = 196 ; 666 visites au total), NCANDA (N = 831 ; 3412 visites au total), NKI (N = 588), et PNC (N = 9151) ensembles de données. Chaque mesure au sein de chaque ensemble de données est znoté en fonction de la performance des adultes (participants âgés de 20 à 30 ans). Les lignes d’ajustement proviennent des modèles GAM/GAMM. Les barres d’erreur représentent deux fois l’erreur standard ajoutée au-dessus et en dessous de ces ajustements (mesure du centre). C, D Performances hors ensemble de données sous forme de boîtes à moustaches (ligne centrale, médiane ; limites de boîte, quartiles supérieur et inférieur ; moustaches, plage interquartile 1,5x ; points, valeurs aberrantes) de la fonction de base d’âge basée sur les données à un seul paramètre pour plus de précision (C) et la latence (D) mesures relatives à des modèles d’âge typiques (quadratique (âge+âge2), âge inverse (1/âge), âge linéaire (âge)) et un modèle d’interception uniquement (pas d’âge). Un point par mesure de tous les ensembles de données (N= 22 précision ; N= 21 latence). La validation croisée (« laisser un ensemble de données de côté ») a été utilisée pour valider la fonction de base d’âge dérivée de la trajectoire exécutive canonique. Voir la figure supplémentaire S11 pour le schéma de procédure. Les modèles d’âge potentiels ont été évalués avec plusieurs mesures d’ajustement et de complexité du modèle (voir Méthodes et Fig. S11 supplémentaire). Utilisation du package de performances (fonction de classement) dans R55les métriques d’ajustement du modèle ont été mises à l’échelle de 0 (le pire modèle sur cette métrique d’ajustement) à 1 (meilleur modèle sur cette métrique d’ajustement, tenant compte de la directionnalité de l’ajustement amélioré pour chaque métrique (par exemple, R2 valeurs plus élevées, valeurs RMSE inférieures)) pour tous les modèles d’âge candidats et la valeur moyenne de toutes les mesures d’ajustement du modèle a été prise pour chaque modèle d’âge candidat afin de créer un score de performance global (axe des y ; C, D). Les diagrammes circulaires indiquent le pourcentage de fois où chaque modèle d’âge était le mieux classé selon cette procédure ; la couleur dans le diagramme circulaire correspond à la couleur des modèles d’âge des boîtes à moustaches. Le nombre de paramètres d’âge (# paramètres d’âge) spécifie le nombre de variables d’âge utilisées dans chaque modèle d’âge candidat (voir également la Fig. S11 supplémentaire). Crédit: Communications naturelles(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-42540-8
A quel âge un adolescent commence-t-il à penser comme un adulte ? Une nouvelle étude publiée cette semaine dans Communications naturellesprésente l’une des premières preuves définitives que la fonction exécutive – un ensemble de compétences cognitives qui sous-tendent la capacité de planifier, de passer facilement d’une tâche à l’autre, de résister aux distractions tentantes et de se concentrer sur une tâche à accomplir – mûrit généralement au moment où un individu atteint l’âge de 18 ans. vieux.
L’étude a collecté et analysé près de deux douzaines de mesures en laboratoire des fonctions exécutives chez plus de 10 000 participants à travers quatre ensembles de données uniques, présentant un premier graphique à grande échelle du développement cognitif chez les adolescents. Les résultats ont des implications significatives non seulement pour les psychiatres et les neuroscientifiques, mais aussi pour les parents, les éducateurs et potentiellement le système judiciaire dans la définition des limites de la période adolescente.
“Quand je parle avec des parents, beaucoup d’entre eux disent : ‘Il n’y a aucun moyen que mon enfant de 18 ans soit un adulte pleinement formé !'”, a déclaré l’auteure principale Beatriz Luna, Ph.D., professeur de psychiatrie à l’Université. de la faculté de médecine de Pittsburgh et un expert de renommée mondiale en matière de développement neurocognitif.
“D’autres facteurs comportementaux importants qui complètent la fonction exécutive, tels que la capacité à contrôler ses propres émotions, peuvent changer avec l’âge. La capacité à utiliser la fonction exécutive s’améliore de manière fiable avec l’âge et, au moins en laboratoire, mûrit à l’âge de 18 ans. “.
Contrairement aux étapes méticuleusement tracées de l’enfance, la chronologie de l’adolescence est restée moins formellement définie, principalement en raison de la complexité des processus de développement mis en branle avec le début de la puberté. La grande variabilité entre les individus et le manque d’outils pour analyser des ensembles de données complexes ont également limité la confiance des tentatives précédentes visant à élaborer une feuille de route du développement cérébral chez les adolescents.
“Dans notre étude, nous voulions présenter un consensus et pas seulement une intuition”, a déclaré l’auteur principal Brenden Tervo-Clemmens, Ph.D., professeur adjoint de psychiatrie et de sciences du comportement à l’Université du Minnesota.
“C’est la rencontre entre la science du développement et le big data. Nous utilisons des outils qui n’étaient pas disponibles pour les chercheurs étudiant le développement cognitif et cérébral jusqu’à il y a plusieurs années. Une étude de cette ampleur n’a été rendue possible que grâce au partage de données ouvertes et aux collaborateurs qui ont gracieusement donné accès à leurs ensembles de données sans rien demander en retour”, a ajouté Tervo-Clemmens, qui a commencé cette recherche en tant qu’étudiant diplômé dans le laboratoire de Luna à Pitt.
L’étude a collecté 23 mesures distinctes de la fonction exécutive auprès de plus de 10 000 participants âgés de 8 à 35 ans. Les scientifiques ont ensuite analysé ces paramètres en suivant leur évolution au fil du temps et en vérifiant si les performances des différents tests correspondent à une trajectoire unique pouvant être décrite à l’aide d’un modèle mathématique.
L’analyse qui en résulte a montré une dynamique commune de maturation des fonctions exécutives, partagée entre les deux sexes : une poussée rapide de développement des fonctions exécutives de la fin de l’enfance jusqu’au milieu de l’adolescence (10 à 15 ans), suivie de changements mineurs mais significatifs jusqu’au milieu de l’adolescence. (15-18 ans) qui se sont stabilisés au niveau des performances adultes à la fin de l’adolescence (18-20 ans).
En présentant des courbes de croissance reproductibles pour l’ensemble des tâches et des ensembles de données, cette feuille de route pourrait permettre aux chercheurs de suivre la manière dont les interventions thérapeutiques et médicamenteuses pourraient affecter les étapes du développement. Par exemple, l’adolescence est la période où apparaissent de nombreuses maladies mentales, qui entraînent également des problèmes au niveau des fonctions exécutives, comme la schizophrénie. Tracer la chronologie du développement neurotypique du cerveau permettra ensuite aux chercheurs de mieux suivre tout changement subtil par rapport à la « norme » et éventuellement d’améliorer le diagnostic précoce.
Plus d’information:
Brenden Tervo-Clemmens et al, Une trajectoire canonique de maturation des fonctions exécutives de l’adolescence à l’âge adulte, Communications naturelles(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-42540-8
Fourni par l’Université de Pittsburgh
Citation: Des chercheurs cartographient les trajectoires convergentes du développement cognitif tout au long de l’adolescence (31 octobre 2023) récupéré le 31 octobre 2023 sur
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