Fonction exécutive, première partie : qu’est-ce que la fonction exécutive?

Par Philip David Zelazo, Ph.D.

Voici le premier article d’une série en plusieurs parties sur le sujet de la fonction exécutive. M. Zelazo est professeur, Nancy M.et John E. Lindahl, à l’Institute of Child Development, à l’University of Minnesota.

Comme tout parent le sait, une des choses les plus frappantes au sujet des bébés est le fait qu’ils sont entièrement dépendants de leur gardien pour rester en vie. Cependant, les bébés sont aussi dépendants d’une autre façon, plus subtile : leur comportement dépend des événements, internes et externes, qui dépassent leur contrôle conscient. Au lieu d’agir, ils réagissent. Les psychologues décrivent parfois les bébés en tant que « dépendants des stimuli » et « impulsifs » Pensez-y : quand ils sont réveillés et alertes, ils peuvent observer des événements dans leur environnement, surtout des événements qui mettent en cause des personnes. Mais au lieu de choisir quoi observer et quand, il semble que l’attention des bébés est saisie par tout ce qui mérite une réaction à un moment précis. Le bébé peut pleurer, par exemple, en réaction à la faim qui grandit, mais ensuite arrêter pour porter leur attention sur un bruit fort ou même sourir aussi tôt qu’ils voient un visage familier, en oubliant, pour un moment, la faim.

Au cours de la première année de vie, une transformation remarquable se produit. Le bébé réactif et dépendant se transforme en quelque sorte en un trottineur qui a des intentions, et qui pourrait vouloir quelque chose, comme son jouet favori, et déployer des efforts persistants pour l’obtenir. Bien qu’encore impulsif selon la définition de ses parents, un trottineur est malgré tout en mesure de garder un objectif à l’esprit et de résister à une distraction facile.

D’autres changements qui se produisent au cours des années qui suivent sont tout aussi remarquables. Le trottineur, qui a une volonté, devient un enfant d’âge préscolaire qui peut suivre des règles verbales (du moins, en principe) et tenir compte du point de vue des autres. Graduellement, il devient capable de se soucier de l’avenir et de songer au passé.

Comment se fait-il que les humains passent d’une telle dépendance à une indépendance, de la réaction à l’action, d’être à la merci complète des besoins corporels et d’événements externes qui méritent une réaction à la capacité d’exercer un contrôle volontaire et conscient sur ses propres pensées, gestes et émotions? Qu’est-ce qui change?

Fonction exécutive

Les scientifiques qui étudient le contrôle conscient le désignent souvent en tant que « fonction exécutive ». Si cette expression évoque l’image d’un petit PDG dans la tête, c’est ce pour quoi elle a été créée. Un cadre exécutif est une personne qui décide de la marche à suivre, qui donne des ordres grâce à une position dans la hiérarchie et qui veille à ce que les ordres soient exécutés. La fonction exécutive fait donc référence à l’acte de prendre des décisions et de les exécuter, comme quand quelqu’un tente de résoudre un problème.

 

Dessin en quatre images d'un garçon qui essaye de construire un magnifique château avec des blocsDessin en quatre images dun garçon qui essaye de construire un magnifique château avec des blocs
Il est révélateur de placer la fonction exécutive dans le contexte de la résolution de problèmes, parce que cela montre que la fonction exécutive peut être répartie en sous-fonctions. Cela veut donc dire que pour résoudre un problème, il faut mettre en œuvre plusieurs processus secondaires dans un ordre précis :

 

  1. Représenter le problème : que faut-il faire? Qu’est-ce qui m’empêche de le faire?
  2. Trouver un plan pour résoudre le problème.
  3. Mettre en œuvre le plan.
  4. Évaluer l’efficacité de la solution.

La fonction exécutive orchestre toutes ces sous-fonctions.

En tant qu’adultes, nous arrivons parfois – lamentablement, mais pas toujours – à afficher des niveaux impressionnants de fonction exécutive. Nous décidons de faire quelque chose, comme perdre du poids, prévoyons un plan, comme suivre un régime, et agissons en conséquence. Si nous n’atteignons pas l’objectif, nous pouvons tenter une autre solution, comme l’exercice. Pour les bébés et les enfants, c’est une autre histoire. Il semblerait que les enfants n’acquièrent la capacité d’agir de manière volontaire et planifiée que graduellement.Il ne fait pas de doute que la fonction exécutive s’améliore considérablement au cours de la petite enfance et de l’enfance. Cependant, même les adolescents peuvent être déplorablement impulsifs et ne pas envisager les conséquences de leurs gestes, s’ils choisissent d’avoir des comportements à risque. Pourquoi donc la fonction exécutive prend-elle tant de temps à se développer?

La base de la fonction exécutive dans le cerveau

 

Lobe frontal
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Le cerveau a deux lobes frontaux, un devant chacun des hémisphères cérébraux.
On pourrait répondre que les principales aires du cerveau en cause dans la fonction exécutive, les lobes frontaux et en particulier le cortex préfrontal, comptent parmi les dernières régions du cerveau à arriver à maturité. Elles continuent de se développer au-delà de l’adolescence et dans l’âge adulte. Les psychologues en ont beaucoup appris sur la fonction exécutive en l’étudiant de la perspective du cerveau. En fait, dans l’histoire, la notion même de la fonction exécutive provient d’observations des conséquences de lésions au cortex préfrontal. Un cas très connu est celui d’un homme appelé Phineas Gage, qui, au milieu des années 1800, a été victime d’un accident horrible lié au travail, pendant qu’il installait des rails de chemin de fer; il a reçu un fer de bourrage (instrument de nivèlement) de six pieds à l’avant de la tête. Fait remarquable, Gage a survécu, et plus remarquable encore, il a conservé de nombreuses habiletés cognitives. Cependant, malgré cela, il est devenu impulsif et gravement irresponsable, et est décédé dans des circonstances tragiques.

 

Des études plus récentes sur les effets de lésions précises qui mettent en cause des parties particulières du contexte préfrontal, par exemple, à la suite de coups de feu ou d’un accident vasculaire cérébral, ont révélé tout l’ensemble de problèmes comportementaux que nous appelons maintenant des déficiences de la fonction exécutive. Ces déficiences, qui sont très diversifiées, mais qui néanmoins ont toute une «ressemblance familiale » aux autres, comprennent des difficultés ave la prise de décisions, la planification, la souplesse cognitive, l’inhibition de réactions concurrentielles et la surveillance de ses propres gestes. Une mesure largement utilisée de la fonction cognitive, qui cause des difficultés importantes à ces patients, est le Stroop Colour Word Task. Pour ce test, on montre aux gens le nom de couleurs, par exemple, le mot « rouge », écrit dans une autre couleur qui ne correspond pas au mot, par exemple, bleu. On demande d’écrire le nom de l’encre. Vous pouvez essayer le test de Stroop vous-même.

Si nombre des compétences demeurent intactes, les patients adultes qui ont subi des lésions au cortex préfrontal et qui ont des problèmes avec la fonction exécutive se comportent souvent comme des enfants. Par exemple, ils pourraient faire des blagues puériles et ne pas garder de secrets. François L'hermitte, neurologue français, a aussi remarqué que les patients atteints de lésions au cortex préfrontal peuvent devenir dépendants des stimuli et réagir automatiquement à des objets de manière stéréotypée, comme les enfants.

Lhermitte a décrit le cas d’une patiente qui avait été infirmière avant d’avoir subi des lésions au cortex préfrontal. Pendant un entretien avec cette patiente, Lhermitte a réparti au hasard des instruments médicaux dans son bureau, comme un tensiomètre et un abaisse-langue. La patiente a utilisé ces instruments sur le Dr Lhermitte.

Comprendre la fonction exécutive et son développement

La recherche sur la fonction exécutive chez les enfants en santé a révélé les processus mentaux en cause dans la résolution de problèmes. Elle a aussi permis aux psychologues de décrire le développement normal de la fonction exécutive. Les résultats de ces recherches sont importants non seulement parce qu’ils jettent la lumière sur un aspect important de la fonction humaine, soit le contrôle conscient, mais aussi parce qu’ils nous permettent de comprendre les divers problèmes de développement de la fonction exécutive.

Par exemple, même si la fonction exécutive se comprend en termes assez généraux, on peut faire une distinction entre le développement d’aspects émotionnels « chauds » de la fonction exécutive associés à une partie du cortex préfrontal, et le développement d’aspects purement cognitifs « froids » associés à une autre partie. Si la fonction exécutive froide a tendance à être sollicitée par des problèmes abstraits et sans contexte, comme certains problèmes de logique ou des tâches de laboratoire où on demande à quelqu’un de trier des images d’abord selon la taille et ensuite la couleur, la fonction exécutive chaude est nécessaire pour des problèmes où il faut composer avec les effets et la motivation. Elle est en général sollicitée par des problèmes où il a un fort investissement émotionnel, comme les problèmes qui ont des conséquences réelles sur le bien-être d’une personne.

Des difficultés liées à la fonction exécutive semblent être une conséquence fréquente de nombreux troubles de développement (comme l’autisme et le trouble d’hyperactivité avec déficit de l'attention), mais différents troubles de comportement peuvent être liés à des déficiences dans divers aspects de la fonction cognitive.

Dans l’article du mois prochain, M. Zelazo examine comment la fonction exécutive se développe dans la petite enfance et au début de l’enfance, et traite des principales étapes clés liées à l’interaction sociale et à l’état de préparation à l’école.

5/28/2010

Zelazo PD, Muller U. Executive function in typical and atypical development. In: Goswami U, ed. Handbook of Childhood Cognitive Development. Oxford: Blackwell; 2002, p. 445-469.

Lhermitte F. Human autonomy and the frontal lobes. Part II: Patient behavior in complex and social situations: the “environmental dependency syndrome.”Annals of Neurology. 1986;19(3):335-343.






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