Les personnes autistes voient souvent la vie sous un angle différent : elles voient des détails que d’autres oublient, se concentrent sur des schémas plutôt que sur des visages, ressentent des sensations physiques accrues ou atténuées. Bien que les chercheurs aient suivi certaines des nombreuses façons dont le trouble neurodéveloppemental modifie la perception du monde, les mécanismes cérébraux précis impliqués restent obscurs, explique Benjamin Scott, chercheur à l’Université de Boston. Une raison : la recherche exclut souvent les personnes présentant des symptômes plus graves.
Scott et ses collègues ont créé une approche plus inclusive, un jeu vidéo qui mesure la manière dont les personnes autistes comprennent et interprètent les informations, et qui peut être joué par des personnes appartenant à tout le spectre de gravité des symptômes du trouble, y compris par des personnes non verbales. Les chercheurs affirment que cela pourrait donner lieu à de nouvelles connaissances sur le fonctionnement du cerveau autiste et aider à affiner le développement et les tests de nouveaux médicaments et thérapies.
Selon l’organisation à but non lucratif Autism Speaks, environ 1 enfant sur 31 en Amérique est atteint d’autisme, avec des symptômes qui affectent la communication et d’autres compétences sociales et qui incluent des comportements restreints et répétitifs. À l’heure actuelle, les scientifiques qui étudient ces questions s’appuient souvent sur les évaluations subjectives des membres de la famille, en particulier celles des personnes ayant des problèmes de communication importants, plutôt que sur les commentaires des patients eux-mêmes. Le jeu change cela.
Nous avons découvert que nous pouvions amener ces enfants à s’impliquer et à nous dire, dans leur propre langue, comment ils perçoivent le monde. »
Benjamin Scott, professeur adjoint de sciences psychologiques et cérébrales, BU College of Arts & Sciences
Au cours d’un essai, lui et ses collègues ont utilisé le jeu pour identifier une cause potentielle de certains troubles de la perception : un phénomène appelé « intégration de preuves bruyantes », qui concerne la façon dont le cerveau gère et calcule un flot d’informations sensorielles. Les résultats ont été publiés dans Science Advances.
Selon Helen Tager-Flusberg, chercheuse en autisme à la BU, la possibilité d’attirer un plus grand nombre d’enfants dans la recherche est également passionnante pour les familles, qui souhaitent souvent que leurs enfants participent à des études, mais se retrouvent souvent exclues parce qu’elles ne peuvent pas accomplir les tâches de recherche.
« Il est toujours utile de mieux comprendre les types de difficultés rencontrées par les personnes autistes », déclare Tager-Flusberg, directeur du Centre d’excellence en recherche sur l’autisme de la BU et professeur émérite de sciences psychologiques et cérébrales à la CAS. Elle était l’un des coauteurs de l’article de Scott, avec Joseph McGuire, expert en cognition et décision, professeur agrégé de sciences psychologiques et cérébrales à la CAS.
« Il est important de noter que le jeu a été un succès pour toute la gamme du spectre autistique, y compris pour ceux tombant dans la catégorie de l’autisme profond ou présentant des syndromes génétiques connus », dit-elle. « Nous avons également démontré que nous pouvions collecter à distance une quantité considérable de données d’enquête et expérimentales, ce qui nous a permis d’inclure des personnes autistes issues de milieux très variés et provenant de partout aux États-Unis. »
Comment les personnes autistes gèrent les apports sensoriels
Le jeu est une chasse aux pierres précieuses. Les joueurs choisissent un personnage, puis suivent une carte au trésor pour récupérer autant de joyaux que possible. Au fur et à mesure qu’ils progressent dans le jeu, des flashs apparaissent sur le bord de l’écran : si un côté scintille davantage, il cache des joyaux.
Pendant que les joueurs renforcent leur horde, les chercheurs suivent dans quelle mesure ils détectent les flashs, qui varient en nombre, en durée et en timing.
« Nous pouvons collecter des informations très détaillées sur la façon dont vous prenez des décisions, percevez le monde et apprenez à jouer », explique Scott. Les chercheurs ont nommé le jeu Geode (pour Gathering Evidence to Optimize DEcisions) ; il a été programmé par Quan Do (CAMED’25) – aujourd’hui chercheur postdoctoral au Howard Hughes Medical Institute – avec l’aide graphique d’un concepteur extérieur.
Il n’y a pas d’instructions : les joueurs se lancent simplement et commencent, apprenant le gameplay et les règles au fur et à mesure. C’est un facteur important pour uniformiser les règles du jeu pour les personnes de tout le spectre autistique, explique Scott, et c’est ce qui permet aux enfants présentant de graves symptômes liés à la communication de participer.
Dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont fait jouer à ce jeu plus de 300 adolescents, tous âgés de 11 à 17 ans. Un peu plus de 200 joueurs étaient autistes, couvrant tout le spectre de la maladie ; les autres étaient des frères et sœurs neurotypiques.
Bien que la plupart des joueurs, y compris ceux présentant de profonds symptômes d’autisme, aient rapidement compris les règles du jeu et se soient adaptés à mesure qu’il devenait plus difficile, la courbe d’apprentissage différait considérablement entre ceux avec et sans autisme. Alors que les chercheurs ajustaient les éléments du jeu, comme les impulsions lumineuses chronométrées, ils ont constaté que les personnes autistes avaient plus de mal à utiliser toutes les preuves sensorielles qui leur étaient présentées. Dans l’ensemble, les adolescents autistes mettaient plus de temps à apprendre à jouer et avaient une précision réduite par rapport aux personnes sans trouble neurodéveloppemental.
« Le déficit semble résider dans une composante de la perception appelée intégration perceptuelle, dans laquelle vous accumulez des informations au fil du temps pour vous former une idée complexe du monde », explique Scott.
Dans la vie de tous les jours, cette idée complexe peut être quelque chose d’aussi routinier que de comprendre ce que quelqu’un dit, d’extraire les informations de mots individuels, puis de phrases, et de compiler celles-ci avec des indices visuels de l’orateur pour comprendre son message et sa signification. Pour une personne autiste, chaque élément d’information peut être accompagné d’un élément de distorsion ou de bruit supplémentaire ; plus il y a d’informations, plus les commentaires sont accumulés.
« L’une des idées de longue date sur l’autisme est qu’il y a un changement dans l’équilibre excitateur-inhibiteur des circuits neuronaux et que ce changement peut conduire à une altération de l’activité neuronale pouvant produire une perception bruyante », explique Scott.
Le jeu n’est pas conçu pour être un outil de diagnostic : il peut vous expliquer comment les gens voient le monde et apprennent, dit-il, mais il ne peut pas identifier l’autisme par rapport à un autre trouble neuropsychiatrique. Il suppose qu’il pourrait un jour être affiné pour déterminer des traits ou des déficits spécifiques d’un trouble à un autre, ou même comprendre la gravité des symptômes d’une maladie particulière, mais ce n’est pas encore à l’ordre du jour de l’équipe. Pour l’instant, Scott voit un plus grand potentiel pour son utilisation dans les essais cliniques.
« Des essais cliniques sont en cours pour une variété de médicaments différents contre l’autisme et les troubles neurodéveloppementaux associés », dit-il. « Et ce jeu pourrait être une mesure des résultats. »
Un enfant pourrait jouer au jeu au début d’un essai pour obtenir une mesure de base de ses compétences, puis à nouveau après l’intervention, « pour voir si cela modifie sa façon de jouer à ce jeu ».
Comparaison du comportement et des circuits cérébraux entre les animaux et les humains
L’approche sans instructions du jeu trouve ses racines dans les recherches de Scott sur la façon dont les animaux prennent des décisions. Dans son laboratoire de cognition comparée, Scott a analysé comment les oiseaux chanteurs apprennent et ajoutent de nouvelles compétences et comment les rats choisissent entre vitesse et précision pour une tâche. Cela signifie qu’il est habitué à étudier des participants qui ne peuvent pas suivre facilement les instructions.
« Nous travaillons tout le temps avec des sujets non verbaux, c’est pourquoi nous avons développé des astuces pour utiliser l’apprentissage par renforcement et le feedback non verbal pour vous amener à intervenir de manière très naïve et à apprendre les mécanismes complexes d’un jeu », explique Scott.
En plus d’aider à inclure les personnes ayant des problèmes de communication plus graves, cette fondation apporte un avantage potentiel aux scientifiques qui cherchent à mieux aligner les études sur le comportement humain et animal. La plupart des percées majeures dans la science du cerveau commencent chez les animaux, et disposer d’un outil pouvant aider les chercheurs à comparer les résultats – par exemple sur les changements génétiques et les circuits cérébraux sous-jacents à l’autisme – avec les humains pourrait être un avantage majeur.
« Nous pouvons comparer plus clairement leur comportement et comprendre les circuits sous-jacents », explique Scott. Parce que les animaux et les humains peuvent jouer à des jeux pratiquement identiques, « nous pouvons mesurer directement si les gènes de risque d’autisme affectent les humains et les animaux de la même manière ».
Pour quelqu’un dont la science s’est concentrée sur les modèles de laboratoire et les animaux, Scott affirme que travailler avec des patients humains a été enrichissant de plusieurs manières, le décrivant comme « le quatrième collaborateur du projet ». L’écoute des défis auxquels les familles sont confrontées a ouvert la voie à de futures questions de recherche potentielles, par exemple pourquoi certaines personnes autistes subissent-elles une régression de leurs compétences ?
« La science est formidable et j’espère que nous progresserons », déclare Scott, « mais en réalité, nous sommes inspirés par les enfants eux-mêmes et les familles qui essaient de faire en sorte que tout fonctionne. »
L’associée postdoctorale Sucheta Chakravarty (maintenant professeur adjoint de radiologie à l’Université Wake Forest), Yutong Li (GRS’22,’26) et Vanessa Torres-Lacarra (GRS’26) ont également contribué à l’étude. Cette recherche a été financée avec le soutien de la Fondation Simons.
