Perception et production d’intervalles temporels courts lors de la période néonatale : comparaison période fœtale et prématurité
- Par Joëlle Provasi
Pages 263 à 268
Citer cet article
- PROVASI, Joëlle,
- Provasi, Joëlle.
- Provasi, J.
https://doi.org/10.1684/nrp.2022.0731
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- PROVASI, Joëlle,
https://doi.org/10.1684/nrp.2022.0731
1 Pourquoi étudier la synchronisation du jeune enfant à son environnement ?
2 La synchronisation sensori-motrice (SMS) est la capacité de synchroniser un comportement moteur rythmique avec un rythme perçu de l’extérieur. Cette capacité serait propre aux espèces capables d’apprentissage vocal [1]. La synchronisation sensori-motrice joue un rôle crucial dans la communication humaine car elle permet, lors d’échanges avec une autre personne, de percevoir le comportement de cette personne et surtout d’y répondre de façon appropriée. Être synchronisé avec son environnement est crucial pour le développement sensori-moteur, cognitif, émotionnel et social du jeune enfant [2]. Pour cela, il va donc falloir être capable de percevoir les propriétés rythmiques de son environnement, de produire également ses propres comportements rythmiques et enfin de les synchroniser à ceux de son environnement. Cela exige donc une perception temporelle précise, une planification et une exécution des mouvements ce qui n’est pas une tâche facile. Comment cette capacité se met-elle en place chez le nourrisson ?
3 Après avoir rendu compte des modèles théoriques sur lesquels nous nous baserons, nous passerons en revue les différents rythmes que le fœtus et le nouveau-né peuvent percevoir, les différents rythmes qu’ils peuvent produire et dans quelles circonstances ils parviennent à modifier la structure temporelle de leur comportement rythmique pour entrer en synchronie avec leur environnement. L’environnement de l’enfant né prématurément étant, rythmiquement, très différent de celui qu’il connaissait in utero, nous passerons en revue les différents programmes de stimulations rythmiques qui ont été mis en place, au cours des trente dernières années, dans les unités de soins néonatals et leurs effets sur les enfants nés prématurément. Nous conclurons en mettant en lumière l’importance du rythme dans les relations interpersonnelles.
Modèles théoriques
4 Le traitement temporel des durées courtes, c’est-à-dire des durées inférieures à une seconde, va se faire dans le système nerveux central au niveau du lobe frontal (l’aire motrice supplémentaire), du cervelet et des ganglions de la base. Le processus de traitement temporel est commun aux tâches de production et de perception de durées courtes. L’activation des différentes aires se fera en fonction de la durée : le cervelet sera plus impliqué dans le traitement des durées allant de la milliseconde à la seconde et les ganglions de la base le seront pour des durées allant de la seconde à la minute. Afin d’étudier le traitement des durées courtes, c’est-à-dire le traitement des intervalles, l’outil expérimental privilégié est le tempo auditif. Un tempo est une séquence isochrone d’un événement auditif. Un tempo auditif a toutes les caractéristiques permettant un traitement temporel optimal car un intervalle est plus précisément perçu s’il est présenté plusieurs fois qu’une seule fois. De plus, les intervalles vides bornés par deux sons brefs sont plus précisément perçus que des intervalles pleins. Enfin, s’agissant de traitement temporel, la modalité auditive est plus précise que la modalité visuelle.
5 Le modèle théorique auquel nous faisons référence est celui de la théorie des systèmes dynamiques [3]. Les séquences sont considérées comme pouvant être décomposées en différents niveaux hiérarchiques de régularité temporelle par rapport à un niveau privilégié de traitement. Chaque individu à un niveau privilégié de traitement que l’on appelle sa période de référence. Ce modèle explique donc comment se construit l’attention sélective du sujet. Spontanément, notre attention se focalise sur des événements qui se produisent à une période proche de notre période de référence, un tempo subjectif. On peut mettre en évidence cette période de référence par une tâche motrice bien connu depuis Fraisse [6] : le tempo moteur spontané (TMS). On demande au sujet de taper le plus régulièrement possible à un rythme qui lui est le plus confortable sans consigne temporelle. Cette période de référence peut également être mise en évidence lors d’une tâche perceptive où l’on va demander au sujet de discriminer un tempo d’un autre tempo légèrement plus rapide. Par cette méthode, on connaît la plus petite différence permettant de discriminer un tempo d’un autre tempo. En deçà de cette limite, les deux tempos sont perçus comme étant identiques. Chez l’adulte, la valeur individuelle du tempo moteur spontané est en moyenne de 600 ms avec une grande variabilité interindividuelle et une faible variabilité intra-individuelle. Cinq hypothèses sont issues de ce modèle : 1) le seuil optimal de discrimination sera le plus proche possible de la période de référence. Chez un adulte bien entraîné, ce seuil optimal est de 3 % à 600 ms [7] ; 2) la seconde hypothèse est que la période de référence ralentie avec l’âge : elle serait inférieure à 500 ms chez l’enfant et est supérieure à 700 ms chez la personne âgée [8] ; 3) le traitement optimal augmente avec l’âge ce qui veut dire que le seuil optimal de discrimination diminue avec l’âge, passant de 15 % chez le nourrisson [9] à 3 % chez l’adulte ; 4) l’étendue des tempos accessibles augmente avec l’âge, le système passant d’un oscillateur à plusieurs ; 5) la dernière hypothèse concerne la variabilité de l’effecteur : quand on demande au sujet de taper le plus régulièrement possible, le tempo est plus régulier chez l’adulte que chez l’enfant. Concernant le TMS, seulement deux études ont pu être menées chez l’enfant entre 1 an et demi et 4 ans [10, 11], mais les données ne permettent pas de mettre en évidence un ralentissement de la période de référence avant 10 ans.
6 Pour donner suite à ce modèle théorique, nous pouvons donc nous poser les questions théoriques suivantes : 1) le TMS existe-t-il à la naissance ? 2) Le traitement temporel est-il présent durant la prime enfance ? 3) Est-il plus facile d’accélérer un comportement rythmique que de le ralentir ? 4) La période de référence peut-elle être modifiée par les stimulations auditives ?
Perception de rythmes in utero
7 De nombreux rythmes auditifs, somesthésiques et multimodaux sont présents in utero. Les recherches de ces 50 dernières années ont permis de mettre en évidence que les systèmes sensoriels du fœtus devenaient fonctionnels au cours du troisième trimestre de la grossesse. Le fœtus peut donc percevoir les stimulations rythmiques de son environnement et il répond à des changements de rythme en général par une décélération cardiaque. Concernant les rythmes auditifs, la MEG indique que les fœtus manifestent des réponses évoquées au rythme cardiaque maternel [12] et si nous savons depuis 40 ans que le nouveau-né discrimine la voix maternelle de la voix d’une autre femme, cet apprentissage a bien lieu in utero [13]. À la naissance, le nouveau-né est capable de différencier sa langue maternelle d’une autre langue ayant des contours mélodiques, une accentuation et surtout un rythme différents [14]. Au cours du dernier trimestre de grossesse, le fœtus perçoit le rythme respiratoire de sa mère et répond à des changements de rythme respiratoire de sa mère en modifiant son propre rythme cardiaque pour rester en synchronie avec le rythme cardiaque de sa mère [15]. Le fœtus réagit aux accélérations linéaires provoquées par des changements de postures maternels : comme de passer de la position assise à debout, mais également debout statique à marche ou encore marche à arrêt de la marche et enfin debout statique à assis [16]. À l’âge du terme, les fœtus réagissent aux déplacements rythmiques passifs causés par la marche maternelle.
Perceptions multimodales
8 Le tempo, l’intensité et le rythme sont des stimuli perçus dans plusieurs modalités sensorielles [17]. Cette redondance facilite l’attention sélective, l’apprentissage et la mémorisation [17]. Il est possible que cette redondance sensorielle contribue à l’émergence et au développement des motivations sociales postnatales précoces [17]. Le tempo, l’intensité et le rythme étant des stimuli redondants sensoriellement et disponibles avant et après la naissance, ils faciliteraient l’émergence et le développement de préférences sociales précoces.
Production de rythmes in utero
9 Déjà, in utero, le fœtus produit de nombreux rythmes. Son propre rythme cardiaque est décelable à partir de six semaines d’âge gestationnel (AG), des mouvements respiratoires sont décelables à partir de huit à 12 semaines d’AG, et deviennent plus réguliers à partir de 32 semaines d’AG. Le hoquet devient fréquent à partir de 24 semaines d’AG. Des mouvements rythmiques de la mâchoire peuvent être décelés à partir de 20 semaines d’AG. Des mouvements rythmiques des jambes apparaissent également entre la 13e et la 16e semaine d’AG. Les mouvements des bras sont parfois observés en coordination avec les mouvements des jambes comme si le fœtus nageait ou rampait dans le ventre de sa mère [18].
Synchronisation sensori-motrice
10 La synchronisation sensori-motrice est bien connue chez les danseurs et les musiciens : il s’agit de modifier son propre rythme moteur pour être en synchronie avec son environnement. Pour cela, il faut donc savoir quand produire son action pour qu’elle soit en même temps que l’action de l’autre. C’est-à-dire anticiper l’arrivée de la stimulation rythmique. On observe toujours un décalage, dans le sens d’une anticipation, entre l’arrivée de la stimulation et la réponse. Seules les espèces utilisant le langage pour communiquer sont capables de synchroniser leurs mouvements à un tempo auditif. L’exemple du perroquet de Patel [19] est remarquable et on peut observer que lorsque le tempo devient trop rapide pour lui, il ne bat la mesure qu’une fois sur deux : il revient à son TMS et suit la musique deux fois plus lentement.
11 L’activité de succion non nutritive a été enregistrée chez 48 nouveau-nés et 18 nourrissons de 2 mois [20]. Le TMS de la succion non nutritive a donc été mesuré. À la suite de ce calcul, le nourrisson entendait une stimulation auditive dont le tempo était son propre TMS. Puis, pour un groupe, la stimulation auditive devenait 15 % plus rapide que le TMS de l’enfant et pour un deuxième groupe, la stimulation auditive devenait 15 % plus lente que le propre TMS de l’enfant. Les résultats rendent compte d’une modification du rythme de succion en fonction du tempo auditif. Les nouveau-nés et les nourrissons de deux mois accélèrent leur rythme de succion quand la stimulation devient plus rapide. Seuls les nourrissons de deux mois sont capables de ralentir leur rythme de succion quand la stimulation devient plus lente. Si l’on observe le pourcentage de succion synchronisée à la stimulation auditive, on peut observer que les nourrissons de deux mois sont toujours mieux synchronisés que les nouveau-nés, que le tempo auditif devienne plus rapide ou plus lent. De plus, les enfants devant accélérer leur rythme de succion sont mieux synchronisés que ceux devant ralentir leur rythme de succion. La synchronisation sensori-motrice de la succion non nutritive est donc observable, sous certaines conditions, dès la naissance. Dans une autre expérience [21], nous avons soumis 40 nouveau-nés, portés sous les aisselles devant une table en plexiglas où les pieds ne reposaient pas sur la table, à une stimulation audiovisuelle (un damier associé à un son de 440 Hz) présenté selon trois conditions rythmiques et une condition non rythmique (son et damier présentés en continu pendant une minute). Les résultats montrent que le nombre de pas effectués est plus important dans les conditions rythmiques que dans la condition non rythmique. Cependant, les mouvements de jambes ne sont pas synchronisés à la stimulation rythmique.
12 L’étude des vocalisations émises par les nouveau-nés pendant ces essais a mis en évidence qu’il y avait plus de vocalisations dans les conditions rythmiques que dans la condition non rythmique. De plus, en utilisant les statistiques circulaires, nous avons pu observer que le nombre de vocalisations synchronisées était plus important dans une condition rythmique que pour les deux autres conditions. Il ressort donc de ces expériences que la production motrice du nouveau-né est influencée par la stimulation rythmique. Il est plus facile d’accélérer un comportement moteur que de le ralentir. La synchronisation sensori-motrice est plus ajustée à la stimulation lorsque cette dernière est proche du TMS du nouveau-né. Enfin, la synchronisation sensori-motrice est plus ajustée en ce qui concerne les vocalisations que les mouvements moteurs. Cette compétence est en effet extrêmement importante pour les liens sociaux et particulièrement avec les parents. Lors d’une étude sur la prise de tour de parole chez le nouveau-né, il est apparu que 50 % des vocalises du nouveau-né surviennent moins de 50 ms après la fin de la vocalise maternelle. Ainsi, dès la naissance, le nouveau-né ne produit pas des vocalises à n’importe quel moment de l’interaction mais bien en fonction des stimulations langagières de son environnement [22]. Le développement des capacités rythmique est donc lié aux premières interactions sociales et au développement des capacités sociales. La perception des régularités temporelles ainsi que les capacités de synchronisation favorisent le développement de ces compétences socio-cognitives. La capacité de synchronisation est le jalon développemental critique qui permet au tout petit d’interagir dans une dyade puis avec plusieurs personnes [23].
Rythmes en service de néonatalogie
13 L’environnement en service de néonatalogie permet-il à l’enfant né prématurément de développer ses capacités de synchronisation sensori-motrice ?
14 Si l’environnement sonore intra-utérin a été décrit comme étant complexe, rythmique, périodique, organisé, prédictible, l’environnement sonore en service de néonatalogie est décrit comme étant apériodique (bruit blanc), non organisé, imprévisible (alarmes) [24]. Dans l’incubateur, l’enfant n’entend ni les battements du cœur, ni le rythme respiratoire de sa mère. En ce qui concerne la stimulation rythmique du langage, seuls 2 à 5 % des sons parvenant aux oreilles de l’enfant prématuré sont du langage [25]. Dans l’incubateur, l’enfant prématuré est couché la plupart du temps sur le dos (ou sur des coussins selon la méthode NIDCAP) et, en raison de tous les branchements qui le relient aux appareils, l’adulte ne marche que très rarement avec lui dans les bras. L’enfant prématuré ne bénéficie donc de très peu de stimulation rythmique vestibulaire. En général, les enfants prématurés reçoivent beaucoup moins de stimulation vestibulaire rythmique liée à la marche que les fœtus du même âge gestationnel sauf dans le cas des mères alitées [24]. L’enfant né prématurément passe donc d’une moyenne de 5 000 pas par jour à un niveau proche de zéro.
Stimulations rythmiques par bercements
15 C’est pour cette raison que de nombreux programmes de bercements ont été mis au point ces 30 dernières années. Cent cinquante-sept publications ont été identifiées [26] sur le bercement dans la littérature médicale entre 1948 et 2014. Le rythme de balancement préférentiel pour la synchronisation avec le rythme respiratoire se situe entre 42 et 50 cycles par minute [27]. Si le rythme de balancement est plus rapide, au-dessus de 50 cycles/min, la synchronisation avec le rythme respiratoire ne se produit pas. Si le bercement est plus lent (entre 32 et 40 cycles/min), l’enfant prématuré respirera deux fois lors d’un seul bercement. Là encore, comme chez les nouveau-nés, la synchronisation rythmique ne peut se produire que si le rythme de la stimulation vestibulaire est proche du TMS de l’enfant. L’entraînement de la respiration au rythme des bercements a donc des implications immédiates et importantes sur l’état de santé de l’enfant né prématurément. Des chercheurs ont également introduit un ours en peluche ayant, ou pas, des oscillations sinusoïdales calées sur la propre respiration de l’enfant en prenant pour cadence la moitié du rythme respiratoire de l’enfant [28]. Après deux semaines, les auteurs ont noté une meilleure régularité de la respiration mais également une augmentation du sommeil calme et une augmentation des contacts avec l’ours en peluche pour les enfants prématurés ayant un ours en peluche respirant dans leur incubateur par rapport aux enfants du groupe dont l’ours n’avait pas de mouvements respiratoires ou les enfants du groupe sans ours. Les résultats suggèrent que l’enfant prématuré pourrait être entraîné, par l’ours en peluche, à respirer plus régulièrement, en prenant en compte le propre TMS de l’enfant. De plus, les enfants prématurés sont capables d’augmenter leur fréquence respiratoire, tout en maintenant un pouls stable, en réponse à une stimulation spécifique de bercement proche du TMS de l’enfant [29]. Des matelas à eau ont également été utilisés pour réduire les apnées chez les enfants nés prématurément. Ces matelas engendrent des oscillations irrégulières procurant des stimulations vestibulo-proprioceptives similaires à celles présentes in utero. Les auteurs ont observé une diminution significative des apnées chez l’enfant né prématurément. De plus, l’irrégularité des stimulations est importante pour favoriser l’augmentation du temps de sommeil pendant lequel les apnées et les bradycardies étaient réduites. Ces résultats n’ont pas été retrouvés lorsque le bercement était trop régulier et sans variabilité [30]. Cet effet calmant des bercements est universel à tous les âges car, même chez l’adulte, l’utilisation d’un lit à bascule, pendant toute une nuit, favorise le sommeil profond et la consolidation de la mémoire [31].
Stimulations multimodales
16 Les stimulations rythmiques multimodales, telles que des bercements associés à un rythme cardiaque ont également des effets bénéfiques sur les enfants nés prématurément : diminution de l’agitation et des réflexes anormaux et augmentation des réponses d’orientation ; d’autant plus que la stimulation est contingente au comportement de l’enfant, c’est-à-dire déclenchée par le comportement de l’enfant. De même, il est important que la stimulation ait une contingence temporelle, se produisant qu’une fois par heure par exemple [32]. L’enregistrement de la voix de la mère associée au rythme cardiaque a également des effets bénéfiques concernant la diminution des épisodes d’apnées et la stabilité cardiaque et respiratoire [33]. Après 45 minutes, quatre fois par jour, pendant un mois, de diffusion dans l’incubateur de l’enfant prématuré de l’enregistrement de la voix maternelle associée aux bruits cardiaques intra-utérin, l’aire du cortex auditif est plus développée que celle des enfants du groupe de contrôle, ce qui n’est pas le cas pour le corps calleux ou la corne frontale du ventricule latéral dans le plan coronal, régions où l’activité cérébrale est identique que l’enfant ait été stimulé ou pas [34].
Stimulations langagières et chantées
17 Les études portant sur les effets des stimulations langagières et chantées auprès d’enfants prématurés révèlent l’importance de la contingence de la stimulation aux réponses de l’enfant [35]. Les effets sont plus importants quand il s’agit de stimulation « en live » que lorsqu’il s’agit de voix enregistrée, ayant moins de variabilité. De plus, la familiarisation avec la voix est cruciale : les effets bénéfiques observés lorsque les parents chantent ne sont pas retrouvés avec une voix étrangère [36]. Après un mois de diffusion d’une musique dans l’unité néonatale, les enfants prématurés sont capables de discriminer cette musique du même morceau de musique mais diffusé à un tempo plus rapide [37]. Les enfants prématurés sont donc capables de reconnaître la structure temporelle d’un morceau de musique joué à un tempo spécifique et de le différencier du même morceau de musique joué à un tempo plus rapide.
Resynchronisation sensori-motrice par la méthode kangourou
18 Si la méthode kangourou, introduite en Colombie depuis 1978 par les médecins Rey et Martinez, a des effets bien connus sur la diminution des bronchites, des reflux gastriques et qu’elle favorise la relation d’attachement, l’estime de soi des parents, la régulation thermique par la mère [38], on peut facilement se rendre compte que ce contact permet à l’enfant né prématurément d’entendre le rythme cardiaque de la personne qui le porte, de percevoir un bercement rythmique par le rythme respiratoire de l’adulte et d’entendre également le flot rythmique de la parole. Toutes ces stimulations sont synchronisées entre elles. Cette resynchronisation des signaux sensoriels est très importante. La méthode kangourou s’accompagne toujours d’une stabilité du rythme cardiaque et respiratoire de l’enfant né prématurément, rythmes entraînés par ceux que l’enfant perçoit. Récemment, des auteurs ont incorporé au contact peau à peau du rythme, de la respiration et des berceuses avec un tempo lent et répété [39]. Les parents ressentent moins de stress et une plus grande motivation à interagir avec leur enfant. Chanter des berceuses à leur enfant prématuré lors de séance de peau à peau fait que les mères ont plus de caresse rythmique, recherchent davantage le contact visuel avec leur enfant et présentent une meilleure stabilité du regard que les mamans pratiquant le peau à peau sans chanter [40]. Le chant améliore l’interaction et facilite la connexion naturelle avec leur enfant.
Conclusion
19 Dans l’environnement intra-utérin, le fœtus est exposé à une multitude de stimulations rythmiques. La discontinuité entre les rythmes perçus dans l’environnement fœtal et l’absence de ces stimulations dans l’incubateur est frappante. Afin que les stimulations sensorielles et rythmiques aient un effet bénéfique sur le développement, elles doivent être individualisées et contingentes aux réponses de l’enfant. Les stimulations multimodales s’avèrent extrêmement bénéfiques au développement surtout si elles sont synchronisées entre elles. Ainsi, la méthode kangourou où la mère pourrait chanter mais également marcher (imaginons que dans un futur proche les câbles reliant l’enfant prématuré aux dispositifs médicaux de surveillance disparaîtront) compléterait positivement la multiplicité des stimulations rythmiques présentes in utero et si importantes pour le développement émotionnel, social et cognitif de l’enfant.
L’auteure déclare n’avoir aucun lien d’intérêt en rapport avec cet article.
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Mots-clés éditeurs : intra-utérin, prématurés, rythme, stimulation rythmique, synchronisation sensori-motrice
Date de mise en ligne : 28/12/2022
https://doi.org/10.1684/nrp.2022.0731