Développement tout au long de la vie : plus on en sait, plus cela paraît complexe
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Pourquoi des personnes ayant des conditions de départ similaires évoluent-elles de manière si différente tout au long de leur vie ? Cela reste un mystère. Mais des chercheurs de pointe, parmi lesquels Elliot Tucker-Drob et Andreas Brandmaier, travaillent d'arrache-pied pour résoudre cette énigme. Dans cet entretien, ils évoquent le processus complexe du développement et s'interrogent sur les moyens de favoriser les facteurs qui influencent positivement le développement de l'enfant.
Sabine Gysi : Je suis toujours fasciné par nos différences, tant au niveau du caractère que des capacités cognitives, même lorsque nous avons grandi dans des circonstances très similaires. Pourriez-vous m'expliquer pourquoi ?
Elliot Tucker-Drob : La question de savoir pourquoi des individus – même des frères et sœurs élevés dans la même famille – présentent des trajectoires de développement psychologique assez différentes reste ouverte et a fait l'objet de nombreux débats.
Nous ne sommes apparentés génétiquement qu'à environ 50 % à nos frères et sœurs germains, chaque parent héritant de 50 % de notre matériel génétique de manière aléatoire. De fait, des recherches montrent qu'une partie des différences observées dans les trajectoires psychologiques divergentes des frères et sœurs est liée à des différences génétiques entre eux. De nombreux mécanismes peuvent sous-tendre ces effets génétiques, et les expériences environnementales jouent probablement un rôle crucial dans la manière dont ces différences génétiques se manifestent. venir à être exprimé.
Mais même chez les jumeaux monozygotes – qui possèdent un ADN quasi identique – élevés dans la même famille, on observe souvent des divergences dans leur développement psychologique. Cela se manifeste notamment au niveau des fonctions cognitives et dans les cas de psychopathologies graves.
Certaines de ces différences peuvent être attribuées aux expériences vécues par chaque frère et sœur au sein d'une même famille, mais d'autres peuvent être dues au hasard. Le monde est empreint de hasard, et par conséquent, notre développement l'est tout autant.
SG: Quel est l'élément déclencheur initial de cette part d'aléatoire dans le développement des animaux ou des êtres humains ?
Andreas Brandmaier : Cela peut se produire à l'échelle microscopique : lorsqu'une nouvelle cellule se développe dans un organisme, sa croissance peut être normale, ralentie, stoppée ou accélérée. Mais il existe aussi une échelle macroscopique ; des « chocs » environnementaux peuvent affecter différemment les individus, même chez des jumeaux monozygotes qui grandissent au même moment et au même endroit.
Il est difficile de démêler les différents facteurs qui façonnent notre développement en individus distincts : nos gènes influencent notre développement, mais la manière dont nous nous développons influence ensuite l’environnement que nous choisissons, et cet environnement peut révéler d’autres gènes. Cela peut rendre certaines prédispositions génétiques plus importantes, ce qui peut à son tour nous amener à choisir un autre environnement. Le processus qui se déploie est donc fondé sur des interactions réciproques.
« Le monde est empreint de hasard et d'aléatoire, et par conséquent, notre développement l'est tout autant. »
Dans des travaux antérieurs utilisant des modèles animaux, nous avons démontré que Des souris génétiquement identiques peuvent grandir dans des environnements identiques, c'est-à-dire dans la même cage, et pourtant présenter des différences de développement. Elles commencent à se comporter différemment, à utiliser leur environnement différemment et à interagir différemment entre elles. Même leur cerveau se développe différemment. Cela montre que Ce ne sont ni les gènes seuls, ni l'environnement seuls qui déterminent le développement. Il en va de même pour les êtres humains. Les gènes et l'environnement interagissent pour engendrer des différences entre les individus, mais le développement lui-même constitue un troisième facteur qui influence le cours de la vie.
Ce qui m'a particulièrement frappé dans nos résultats, c'est que les différences individuelles sont généralement plus marquées lorsque l'environnement offre une plus grande complexité. Ainsi, lorsque les souris étaient élevées dans des cages plus grandes et plus complexes, leurs caractéristiques individuelles, notamment leur poids corporel et le poids de leur cerveau, présentaient des divergences plus importantes.
ETD : Dans mes propres travaux, j'ai étudié les prédispositions génétiques des individus en lien avec les facteurs de motivation. Certains enfants ont des prédispositions qui les incitent à s'investir davantage dans leurs études ; c'est l'expérience d'étudier ou le fait de prêter attention en classe qui stimule leur apprentissage. Ainsi, dans cet exemple, ce ne sont pas les gènes qui stimulent directement l'apprentissage, mais plutôt l'exposition, qui stimule à son tour l'apprentissage.
« Les gènes et l’environnement interagissent pour produire des différences entre les êtres humains, mais le développement lui-même constitue un troisième facteur qui façonne le cours de la vie. »
Ce type de processus peut également se produire dans le contexte de la personnalité et des comportements à risque. Prenons l'exemple d'adolescents génétiquement prédisposés à la recherche de sensations. Ces individus peuvent trouver les comportements à risque, comme la consommation de substances ou la délinquance, psychologiquement gratifiants. Mais ils sont aussi susceptibles de passer plus de temps avec des pairs à risque. Ce faisant, ils risquent davantage de consommer des substances et de commettre des infractions, au-delà du risque associé à leur propre recherche de sensations. En bref, la prédisposition génétique et les groupes de pairs à risque peuvent se combiner et interagir pour… amplifier encore davantage le risque.
Prenons l'exemple d'un enfant particulièrement curieux durant sa première année. Au début, il ne bénéficiera probablement pas de beaucoup plus de stimulations environnementales qu'un enfant moins prédisposé génétiquement à la curiosité. Mais après une année passée à interagir quotidiennement avec des objets stimulants et à réagir positivement aux échanges avec ses accompagnateurs, il aura accumulé des centaines, voire des milliers d'heures d'expérience supplémentaires dans des environnements stimulants par rapport à un enfant moins naturellement curieux.
Cela peut entraîner une divergence dans les résultats d'apprentissage des deux enfants. Mécaniquement, cette divergence est due à des différences dans leurs expériences environnementales, mais statistiquement, la divergence est corrélé avec les différences dans leurs dispositions influencées génétiquement.
SG: Elliot, dans une récente interview, vous avez déclaré que vos recherches sur les raisons et les modalités des différents parcours de vie peuvent nous aider à cibler les politiques et les interventions visant à favoriser l'apprentissage des élèves. À quoi pourraient ressembler ces politiques et interventions ?
ETD : Pour revenir aux processus de développement dynamiques dont Andreas et moi avons parlé, nous avons observé et documenté que les enfants les plus motivés ont tendance à rechercher et à provoquer davantage de stimulation, et que les enfants en quête de sensations fortes ont tendance à rechercher et à provoquer des expériences risquées. Selon nos objectifs, nous pouvons souhaiter encourager ou freiner ces processus dynamiques.
« Ce ne sont pas les gènes qui stimulent directement l'apprentissage ; ce sont les gènes qui stimulent l'exposition, laquelle à son tour stimule l'apprentissage. »
On peut considérer les environnements d'apprentissage des enfants comme un système et envisager comment ce système pourrait être ajusté : on peut vouloir contraindre certains processus et en améliorer d'autres, selon nos objectifs et les résultats qui nous intéressent.
Nous pourrions, par exemple, encourager les encouragements prodigués aux enfants désireux d'apprendre. Parallèlement, nous pourrions chercher à accroître l'attention ou la stimulation positive accordée aux enfants moins motivés, et limiter les risques environnementaux auxquels s'exposent les enfants en quête de sensations.
SG: Pensez-vous que les systèmes éducatifs actuels prennent en compte ces facteurs et permettent aux enfants de donner le meilleur d'eux-mêmes, en les aidant à devenir des adultes indépendants, épanouis et heureux ?
ETD : Articles de preuves méta-analytiques Cela indique que l'enseignement formel à temps plein représente, à ce jour, l'expérience la plus efficace identifiée pour favoriser l'apprentissage et engendrer des retombées sociales positives et durables. Certes, il existe de nombreuses autres manières d'améliorer la réussite des enfants, et les programmes scolaires actuels sont loin d'être optimaux. Toutefois, il est indéniable que l'enseignement formel a un impact réel et durable sur la vie des enfants.
En réalité, l'amélioration des fonctions cognitives acquises par l'éducation chez l'enfant peut se prolonger jusqu'à un âge avancé. Non pas que l'éducation ralentisse le vieillissement cognitif, mais plutôt que certains acquis précoces en matière de fonctions cognitives peuvent persister jusqu'à un âge avancé, de sorte que le vieillissement cognitif est plus lent chez les individus. chuter en dessous d'un certain seuil de fonctions cognitives insuffisantes pour qu'ils aient des difficultés à vivre de manière autonome.
SG: En parlant d'âge avancé : En vieillissant, les gens ont tendance à devenir plus distraits et à avoir des trous de mémoire. Pourquoi ?
AB: Les recherches montrent que les différences individuelles en matière de cognition augmentent du début de l'âge adulte jusqu'à un âge avancé. Ceci nous ramène à notre question initiale : pourquoi les gens sont-ils différents et quels sont les aspects de leur mode de vie qui expliquent ces différences ?
Il y a beaucoup de choses que nous ignorons à ce sujet, et il peut exister diverses raisons expliquant les différences entre les individus. On peut supposer qu'en vieillissant, nous sommes exposés à toutes sortes d'influences positives et négatives, ce qui augmente la probabilité que les expériences qui façonnent notre parcours de vie soient différentes de celles de nos pairs. De plus, certaines études ont constaté que les effets génétiques sont amplifiés avec l'âge – de sorte que, par exemple, certains effets génétiques néfastes s'accumulent au fil du temps ou se renforcent mutuellement.
SG: Elliot, vous avez récemment reçu le prix Médaille Max Planck-HumboldtVous prévoyez désormais d'intensifier votre collaboration avec des chercheurs allemands, notamment Andreas. Une question pour vous deux : à quels types de questions tenterez-vous de répondre dans le cadre de vos projets de recherche communs ?
AB: Nous avons plein d'idées ! Par exemple, nous souhaitons poursuivre l'étude des différences individuelles dans le développement des personnes tout au long de leur vie – un sujet qui nous passionne tous. Grâce à ma formation en informatique, je suis particulièrement intéressé par le développement d'algorithmes capables de nous aider à identifier des tendances dans les vastes ensembles de données dont nous disposons. Dans le cadre de ce projet financé par l'UE… Consortium LifebrainNous avons recueilli des données d'observation sur le développement du cerveau et des fonctions cognitives de 6 000 participants européens à une recherche, collectées dans le cadre de 11 études d'imagerie cérébrale européennes menées dans 7 pays, et nous voulons découvrir pourquoi ces personnes diffèrent les unes des autres.
« On peut considérer les environnements d’apprentissage des enfants comme un système et réfléchir à la manière dont ce système pourrait être ajusté. »
Par exemple, nous pouvons regrouper les personnes dont les modes de vie présentent certaines similitudes, puis utiliser l'apprentissage automatique pour mieux comprendre ces similitudes et leur lien avec des résultats bénéfiques. Nous prévoyons de formuler de nouvelles hypothèses sur le développement individuel, que nous devrons tester en laboratoire ou dans un autre environnement contrôlé afin de déterminer si certains facteurs, comme des changements d'alimentation ou des interventions sportives, ont un impact sur le développement cognitif.
ETD : Oui, nous sommes tous deux passionnés par cette recherche. Je suis convaincu que certaines des avancées les plus passionnantes en sciences sociales, comportementales et biologiques découleront du développement d'outils méthodologiques qui nous permettront de répondre à des questions que nous n'avons même pas encore posées. tentative Pour répondre plus tôt, ou pour répondre à des questions de manière plus précise et avec une plus grande certitude qu'auparavant. Nous reconnaissons que ces méthodes sont importantes non seulement pour l'élégance des algorithmes, mais aussi parce qu'elles permettent de répondre à d'importantes questions scientifiques.
SG: Dans votre travail avec ces grands ensembles de données, quelle importance revêtent les données ouvertes ?
AB: La science ouverte, et plus particulièrement les données ouvertes (c'est-à-dire le partage libre des données), est essentielle à nos recherches car nous nous appuyons en partie sur des techniques de méta-analyse. Celles-ci consistent à réanalyser des données publiées ou à les combiner de manière pertinente afin de mieux comprendre les effets qui nous intéressent. Une méta-analyse permet d'appréhender un domaine dans son ensemble et les effets observés par les chercheurs de différentes disciplines et de différents pays, ce qui nous permet de mieux quantifier l'ampleur et la variabilité de ces effets.
Le mouvement de la science ouverte nous permet avant tout de rendre plus accessibles les données de recherche en fournissant aux chercheurs l'infrastructure technologique nécessaire, mais il offre également de nouvelles incitations au partage des données, du matériel et des méthodes de recherche. L'objectif ultime est de nous aider à faire de la science de meilleure qualité en garantissant une transparence totale quant à l'origine des découvertes scientifiques.
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Notes
Andreas M. Brandmaier Il est chercheur principal au Centre de psychologie du développement tout au long de la vie de l'Institut Max Planck pour le développement humain à Berlin, en Allemagne, et membre du Centre Max Planck UCL de psychiatrie computationnelle et de recherche sur le vieillissement. Ses travaux de recherche portent sur le développement de méthodes et d'outils informatiques pour relever les défis méthodologiques de la psychologie du développement tout au long de la vie et des neurosciences cognitives. Ses principaux domaines de recherche sont les différences interindividuelles dans le développement comportemental et neuronal, les relations entre le cerveau et le comportement tout au long de la vie, la conception optimale des études et l'adaptation des techniques d'exploration de données et d'apprentissage automatique à la recherche en psychologie.
Elliot Tucker-Drob Elliot Tucker-Drob est professeur agrégé de psychologie à l'Université du Texas à Austin. Ses recherches utilisent des méthodes issues de la psychologie du développement, de la génétique, des neurosciences et de l'écologie humaine pour étudier comment et pourquoi différentes personnes suivent des trajectoires de vie différentes. Il s'intéresse particulièrement à la manière dont la variation génétique se combine et interagit avec les expériences sociales, économiques et éducatives pour influencer le développement cognitif, la réussite scolaire, la personnalité et la santé mentale, de la petite enfance à l'âge adulte. Jacobs Foundation Chercheur associé de niveau avancé 2018-2020.