Cet article examine comment l’oculométrie est utilisée pour étudier les troubles du spectre autistique (TSA), en mettant l’accent sur les différences en matière d’attention sociale et de schémas de regard. Il résume les principales études menées chez les nourrissons et les enfants, souligne les résultats mitigés obtenus en matière de dépistage précoce et aborde les approches basées sur des biocapteurs multimodaux visant à améliorer le diagnostic précoce et la compréhension des TSA.
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L’autisme (TSA) est un trouble neurodéveloppemental qui touche environ 1 % de la population [1] et se caractérise par des difficultés dans la communication sociale ainsi que par des comportements répétitifs ou stéréotypés [2].
Bien que ce trouble s’inscrive dans un spectre (ce qui signifie que la gravité des symptômes peut varier considérablement), de nombreuses personnes autistes sont confrontées à diverses difficultés dans leur vie quotidienne [3].
Les tentatives visant à atténuer les effets négatifs de ce trouble n’ont porté leurs fruits (quoique de manière limitée) que lorsqu’elles ont été mises en œuvre à un stade précoce du développement [4], ce qui a incité à rechercher des moyens de diagnostiquer les TSA à un âge tout aussi précoce.
L’éventail des capacités dont disposent les nourrissons est bien sûr limité, tant chez les enfants autistes que chez ceux au développement typique ; c’est pourquoi les tentatives de diagnostic non invasif des TSA se sont appuyées sur les compétences dont ils disposent. C’est là qu’intervient l’oculométrie.
L’utilisation de l’oculométrie
Des chercheurs ont étudié en quoi les biais attentionnels dans les situations sociales – mesurés à partir des mouvements oculaires – peuvent différer entre les enfants atteints de TSA et les enfants au développement typique. Étant donné que les personnes atteintes de TSA présentent généralement des difficultés de communication sociale, l’hypothèse est que cela se reflète également dans la direction de leur regard.
L’objectif ultime de cette recherche est d’identifier un schéma comportemental détectable par les appareils d’oculométrie et capable de prédire de manière fiable l’apparition d’un TSA plus tard dans la vie.
Même si un tel indicateur n’a pas encore été découvert, des progrès considérables ont été réalisés. Le texte ci-dessous présente certaines des recherches phares menées sur les TSA et l’oculométrie, ainsi que les orientations futures de ces travaux.
Contextes sociaux
L’une des configurations expérimentales couramment utilisées pour étudier l’attention chez les personnes atteintes de TSA consiste à recourir à un contexte social (qui peut se dérouler soit sur un écran, soit dans un scénario réel). Cette méthode implique généralement l’enregistrement des mouvements oculaires à l’aide d’un oculomètre, tandis que les participants visionnent divers enregistrements vidéo.
Divers stimuli ont été utilisés. Certains chercheurs ont eu recours à des éléments de mouvement biologique (des formes représentant une personne en train de marcher, comparées à ces mêmes formes disposées de manière aléatoire, par exemple [5]), d’autres ont utilisé des paradigmes de préférence visuelle par paires (des scènes sociales d’un côté de l’écran et des formes ou des motifs de l’autre [6]), tandis que d’autres encore se sont simplement penchés en détail sur les réactions face à des scènes sociales.
Un exemple typique est celui de Klin et al. (2002) [7], qui ont montré que les adolescents et les adultes atteints de TSA avaient moins tendance à fixer la région des yeux des personnages apparaissant dans un film. Cela suggérait que les caractéristiques centrales du TSA pouvaient être décomposées en éléments plus petits et plus quantifiables, et utilisées pour approfondir l’étude de ce trouble.
Des études similaires, aboutissant à des résultats analogues, ont été menées à maintes reprises [8, 9, 10, 11], démontrant ainsi la cohérence et la fiabilité des conclusions selon lesquelles les schémas de regard diffèrent chez les personnes déjà diagnostiquées avec un TSA.
Les travaux de recherche fondamentaux de Klin ont donné lieu à de nouvelles études sur le comportement visuel des nourrissons, dans l’espoir d’identifier des facteurs prédictifs de l’autisme aussi fiables et quantifiables que possible dès le plus jeune âge.
Détection précoce
Jones et al.
Jones et al. [12] ont utilisé l’oculométrie pour étudier les zones que regardaient à la fois les enfants au développement typique et les enfants autistes (âgés de 2 ans) lorsqu’ils visionnaient des vidéos montrant des adultes adoptant des comportements ludiques. Ils ont constaté que les enfants autistes étaient nettement moins enclins à regarder les yeux (à l’instar de l’étude de Klin), mais qu’ils avaient davantage tendance à regarder la bouche des acteurs.
Hosozawa et al.
À l’inverse, Hosozawa et al. [13], dans une étude similaire, n’ont constaté ni diminution du regard vers les yeux, ni augmentation du regard vers la bouche, mais ont plutôt observé un schéma de regard plus hétérogène chez l’échantillon de personnes atteintes de TSA. Cela suggère que le comportement visuel n’était pas ciblé, mais plutôt réparti de manière uniforme sur l’ensemble de la scène.
Young et al.
Dans l’une des premières études visant à exploiter ces résultats pour évaluer le risque de développement ultérieur d’un TSA, Young et al. (en 2009) [14] ont eu recours à l’oculométrie pour étudier les schémas de regard de jeunes enfants de 6 mois (présentant soit un faible risque, soit un risque élevé de TSA) face à des scènes sociales.
Contrairement à ce que l’on aurait pu penser, la diminution des contacts visuels n’était pas associée à l’apparition ultérieure d’un TSA (même si la proportion de l’échantillon ayant développé un TSA était trop faible pour permettre de l’affirmer avec certitude [15]).
Elsabbagh et al.
Pour compliquer encore davantage la compréhension du développement précoce de l’attention chez les personnes atteintes de TSA, Elsabbagh et al. [16] ont mené une étude similaire portant sur l’orientation du regard vers les visages. En présentant différents stimuli visuels (certains étaient des images de visages, d’autres des objets divers) et en enregistrant ceux qui attiraient le plus l’attention, ils ont constaté que tous les enfants – indépendamment d’un diagnostic ultérieur de TSA – portaient préférentiellement leur attention sur les visages.
Shic et al.
En 2014, Shic et al. [8] ont utilisé une approche similaire à celle de Young et al., mais avec un échantillon plus large, et ont constaté que les TSA étaient plus susceptibles de se développer chez les enfants de 6 mois qui passaient globalement moins de temps à regarder les scènes sociales qui leur étaient présentées. De plus, ils ont observé que lorsque ces enfants regardaient des visages, ils avaient tendance à se concentrer sur les traits du visage.
Cela a intensifié la course à la découverte d’un biomarqueur fiable des TSA, en démontrant que des éléments identifiables peuvent contribuer à mieux comprendre le développement de ces troubles.
Cela a intensifié la course à la découverte d’un biomarqueur fiable de l’autisme, en démontrant que des éléments identifiables peuvent contribuer à mieux comprendre le développement de ce trouble. Alors que les chercheurs explorent diverses méthodologies dans cette optique, des études telles que l’étude de recherche sur l’autisme menée par Janssen montrent comment les biocapteurs apportent un éclairage nouveau sur l’autisme.
Perspectives d’avenir
Si l’oculométrie chez les jeunes nourrissons a donné des résultats encourageants, il est également évident qu’il reste encore du chemin à parcourir pour définir des facteurs prédictifs plus précis du développement ultérieur d’un TSA. L’introduction d’autres méthodes de mesure pourrait y contribuer, car la combinaison de différentes sources de données permettrait de les recouper [17].
L’étude JAKE [18] en est le meilleur exemple : elle utilise l’oculométrie et diverses autres méthodes biométriques pour identifier des biomarqueurs précoces des TSA. Une étude menée sous l’égide de l’UE [19] a également adopté des méthodes similaires et en est actuellement à ses débuts (même si elle se concentre davantage sur le développement de traitements personnalisés des TSA que sur le diagnostic précoce).
Ces études de recherche multimodales étant toujours en cours, nous pouvons espérer acquérir une compréhension plus claire et plus complète des TSA, ainsi que de la manière dont les traitements peuvent contribuer à améliorer la vie des personnes concernées.
J’espère que vous avez apprécié découvrir comment la technologie de l’oculométrie est utilisée pour faire progresser la compréhension des TSA. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’utilisation de l’oculométrie dans la recherche, téléchargez notre guide gratuit ci-dessous.
Références
[1] NHS Digital, (22 septembre 2009). Troubles du spectre autistique chez les adultes vivant en Angleterre – 2007, rapport issu de l’enquête sur la morbidité psychiatrique chez les adultes. Consulté sur : https://digital.nhs.uk/catalogue/PUB01131
[2] Bölte, S., et Hallmayer, J. (2011). Les troubles du spectre autistique : questions fréquentes sur l’autisme, le syndrome d’Asperger et l’autisme atypique, répondues par des experts internationaux. Boston, MA, Hogrefe Publishing.
[3] Cage, E., Di Monaco, J. et Newell, V. (2018). Expériences liées à l’acceptation de l’autisme et à la santé mentale chez les adultes autistes. J Autism Dev Disord, 48(2) : 473-484.
[4] Dawson G. (2008). Intervention comportementale précoce, plasticité cérébrale et prévention des troubles du spectre autistique. Dev Psychopathol, 20(3):775-803.
[5] Klin, A., Lin, D. J., Gorrindo, P., Ramsay, G. et Jones, W. (2009). Les enfants autistes de deux ans s’orientent davantage vers des stimuli non sociaux que vers le mouvement biologique. Nature, 14 mai ; 459(7244) : 257-261.
[6] Pierce, K., Conant, D., Hazin, R., Stoner, R. et Desmond, J. (2011). La préférence pour les motifs géométriques dès le plus jeune âge comme facteur de risque d’autisme. Arch Gen Psychiatry, janvier ; 68(1) : 101-9.
[7] Klin, A., Jones, W., Schultz, R., Volkmar, F. et Cohen, D. (2002). Les schémas de fixation visuelle lors de l’observation de situations sociales naturelles comme indicateurs de la compétence sociale chez les personnes autistes. Arch Gen Psychiatry, septembre ; 59(9) : 809-16.
[8] Shic, F., Macari, S. et Chawarska, K. (2014). La parole perturbe l’analyse faciale chez les bébés de 6 mois qui développent un trouble du spectre autistique. Biol Psychiatry, 1er février ; 75(3) : 10.1016.
[9] Chawarska, K., Macari, S. et Shic, F. (2013). Diminution de l’attention spontanée portée aux situations sociales chez les nourrissons de 6 mois chez lesquels un TSA a été diagnostiqué par la suite. Biol Psychiatry, 1er août ; 74(3) : 195-203.
[10] Shic, F., Bradshaw, J., Klin, A., Scassellati, B. et Chawarska, K. (2011). Surveillance limitée de l’activité chez les tout-petits atteints de troubles du spectre autistique. Brain Res, 22 mars ; 1380 : 246–254.
[11] Chawarska, K., Macari, S. et Shic, F. (2012). Le contexte module l’attention portée aux scènes sociales chez les tout-petits autistes. J Child Psychol Psychiatry. Août ; 53(8).
[12] Jones, W., Carr, K. et Klin, A. (2008). L’absence de regard préférentiel vers les yeux des adultes qui s’approchent permet de prédire le degré de handicap social chez les enfants de 2 ans atteints d’un trouble du spectre autistique. Arch Gen Psychiatry. 65:946.
[13] Hosozawa, M., Tanaka, K., Shimizu, T., Nakano, T. et Kitazawa, S. (2012). Comment les enfants atteints de troubles spécifiques du langage perçoivent les situations sociales : une étude par oculométrie. Pediatrics. 129:E1453–E1460.
[14] Young, G. S., Merin, N., Rogers, S. J. et Ozonoff, S. (2009). Comportement visuel et affect à 6 mois : prédiction des résultats cliniques et du développement du langage chez les nourrissons au développement typique et ceux présentant un risque d’autisme. Dev Sci. 12:798–814.
[15] Falck-Ytter, T., Bölte, S. et Gredebäck, G. (2013). L’oculométrie dans la recherche sur l’autisme précoce. Journal of Neurodevelopmental Disorders. 5:28
[16] Elsabbagh, M., Gliga, T., Pickels, A., Hudry, K., Charman, T., Johnson, M. et Team, T. B. (2013). Le développement de l’orientation vers le visage chez les nourrissons présentant un risque d’autisme. Behav Brain Res. 251 : 147-154.
[17] Billeci, L., Narzisi, A., Tonacci, A., Sbriscia-Fioretti, B., Serasini, L., Fulceri, F., Apicella, F., Sicca, F., Calderoni, S., & Muratori, F. (2017). Une approche intégrée combinant EEG et oculométrie pour l’étude de la réponse et de l’initiation de l’attention conjointe dans les troubles du spectre autistique. Scientific Reports. Volume 7, numéro d’article : 13560.
[18] Ness, S. L., Manyakov, N. V., Bangerter, A., Lewin, D., Jagannatha, S., Boice, M., Skalkin, A., Dawson, G., Janvier, Y. M., Goodwin, M. S., Hendren, R., Leventhal, B., Shic, F., Cioccia, W., et Pandina, G. (2017). Système de saisie de données multimodales JAKE® : conclusions d’une étude observationnelle sur les troubles du spectre autistique. Front Neurosci. 26 septembre ; 11 : 517.
[19] Loth E, Charman T, Mason L, Tillmann J, Jones EJH, Wooldridge C, Ahmad J, Auyeung B, Brogna C, Ambrosino S, et al. (2017). Le projet européen longitudinal sur l’autisme EU-AIMS (LEAP) : conception et méthodologies visant à identifier et à valider des biomarqueurs de stratification pour les troubles du spectre autistique. Mol Autism. 8:24.
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