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Equipe Développement et Apprentissage

Judith KRIEF

Thèse Equipe Développement et Apprentissage Du 1 octobre 2025 au 30 septembre 2028

Agent curieux : Etude de l’importance du sentiment d’agentivité dans la curiosité tout au long de la vie

La curiosité est un moteur d'apprentissage puissant pour les adultes, les enfants et les nourrissons. Les cadres théoriques actuels se concentrent sur un seul aspect pour expliquer comment les agents deviennent curieux : leur capacité métacognitive à évaluer leurs besoins d'information et leur progression dans l'apprentissage. Cependant, un aspect crucial, mais souvent négligé, de la curiosité est que la recherche d'informations est un processus actif, contrôlé et supervisé par l'agent. En d'autres termes, la curiosité semble nécessiter un sentiment de contrôle de ses actions et leurs conséquences sensorielles, ancré dans des modèles prédictifs sensorimoteurs. Pourtant, cette relation de dépendance n'a pas été testée empiriquement. Nous formulons l’hypothèse que l'évaluation métacognitive n'est qu'une des deux dimensions sous-jacentes à la curiosité, et que le contrôle sensorimoteur est un facteur tout aussi important qui sous-tend la curiosité et donc l'apprentissage par l'exploration. Ce projet de thèse visera à tester cette hypothèse et à examiner comment le contrôle sensorimoteur façonne la curiosité au cours du développement.
En premier lieu, nous explorerons si la curiosité est sous-tendue par le contrôle sensorimoteur des vocalisations. Ensuite, nous testerons si le degré de compensation vocale suite à des perturbations sensorimotrices — une mesure implicite du modèle interne — est corrélé avec le degré d'exploration. Pour cela, nous développerons un paradigme expérimental qui altère le contrôle vocal sensorimoteur des participants lors d’une tâche d’exploration, qui sera contingent à la voix. Lors de ce jeu, ils devront prédire la destination d’aliments en reproduisant les onomatopées d’animaux. Nous appliquerons des perturbations de leur fréquence fondamentale pour examiner si ceci impacte leur curiosité, mesurée par les taux de vocalisation et le temps d’exploration. Par la suite, nous examinerons si la compensation vocale suite à des perturbations de la fréquence fondamentale, qui reflète la robustesse du modèle sensorimoteur de l’agent, est liée à la curiosité. Nous formulons l’hypothèse que les perturbations de leur f0 devrait avoir un impact sur la curiosité des participants, avec un impact potentiellement plus grand pour les adultes et les enfants qui ont un modèle sensorimoteur plus développé que celui des nourrissons.
En mettant en lumière le rôle fondamental du contrôle sensorimoteur dans la curiosité et l’apprentissage, ce projet pourrait avoir des implications importantes pour les pratiques éducatives. Les études en milieu scolaire soulignent l’importance du sentiment d’autonomie pour favoriser l’engagement des étudiants, mais elles ont également montré que la curiosité et l’autonomie sont insuffisamment encouragées dans les pédagogies traditionnelles. En explorant le rôle fondamental du sentiment de contrôle dans la curiosité et l’apprentissage, notre recherche pourrait contribuer aux recherches en sciences de l’éducation.


Mots-clés de la thèse : Curiosité,Sentiment d’agentivité,Développement cognitif,Metacognition, 


Encadrement de la thèse 
- Direction de thèse : Louise GOUPIL 

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie

Laura GABORIAUD

Thèse Equipe Développement et Apprentissage Du 1 octobre 2025 au 30 septembre 2028

Chambéry

Comprendre les différences de genre dans les stratégies de résolution concernant l’apprentissage des mathématiques à l’école primaire

Dans la littérature sur l’apprentissage chez l’enfant, manipuler des objets concrets aide le développement de la pensée et est un outil largement répandu dans l’apprentissage des mathématiques. Si la littérature portant sur l’efficacité de la manipulation d’objets dans les interventions mathématiques est fournie, une autre littérature examinant les différences de genre dans l’utilisation des stratégies d’apprentissage en mathématiques – dont l’utilisation de la manipulation d’objets – s’est développée indépendamment. De façon synthétique, ces travaux sur les différences de genre dans les stratégies d’apprentissage en mathématiques indiquent que, dans des situations faiblement contraintes, les filles ont davantage tendance à utiliser des stratégies reposant sur la manipulation d’objets et le comptage sur les doigts, alors que les garçons utilisent davantage la récupération d’informations en mémoire. De plus, lorsque les stratégies préférentielles d’apprentissage des filles et des garçons sont contraintes, les filles sont moins performantes, alors que les performances des garçons ne sont pas affectées. Par ailleurs, l’apprentissage par la manipulation d’objets est également supposé réduire l’anxiété des mathématiques. Pourtant, les filles, qui utilisent davantage ces stratégies, ont un niveau d’anxiété des mathématiques supérieur à celui des garçons, pouvant réduire les ressources cognitives liées à la mémoire de travail. Ces travaux soulignent donc une contradiction entre les bénéfices qu’apporte la manipulation d’objets d’une part et, d’autre part, une plus faible flexibilité lorsqu’utilisée comme stratégie préférentielle – comme cela semble être le cas chez les filles – pouvant influencer à terme l’apprentissage. Si ces différences entre filles et garçons dans l’apprentissage des mathématiques sont documentées, les pistes explicatives sont peu nombreuses, alors même qu’il existe une littérature documentant (chez les jeunes adultes étudiants) des stratégies de résolution en mathématiques différentes entre filles et garçons. Ces différences à l’âge adulte peuvent être expliquées en partie par l’impact des croyances stéréotypées de genre en mathématiques, généralement connues dès l’école primaire et délétères pour les performances des filles en mathématiques. Le projet de thèse vise donc à comprendre les différences de genre dans l’utilisation des stratégies d’apprentissage en mathématiques sous l’angle des croyances stéréotypées de genre et de l’anxiété des mathématiques qui peuvent réduire les ressources cognitives liées à la mémoire de travail et, sur cette base, à développer une intervention permettant d’augmenter la flexibilité des stratégies d’apprentissage, en particulier chez les filles. 


Mots-clés de la thèse : Développement,Cognition mathématique,Stéréotypes de genre,, 


Encadrement de la thèse 
- Direction de thèse : Anne LAFAY 
- Codirecteur de thèse : Annique SMEDING 

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie

Kyria CHIGNIER

Thèse Equipe Développement et Apprentissage Du 1 octobre 2025 au 30 septembre 2028

Modélisation développementale des effets de la flexibilité cognitive sur les choix stratégiques en arithmétique

Les études internationales montrent qu’il est urgent d’aider les enfants français dans leurs apprentissages mathématiques. L’un des déterminants majeurs des performances en arithmétique concerne le type de stratégies mobilisées pour effectuer des calculs simples, comme 8+4, ou plus complexes, comme 48+59. On ignore encore si certains facteurs cognitifs généraux, comme la flexibilité cognitive, jouent un rôle important en arithmétique, alors que plus de 30 ans de recherche en sciences cognitives ont montré que, dans de nombreux domaines cognitifs, la flexibilité cognitive est un déterminant crucial du fonctionnement et des performances. L’objectif de la thèse est donc de déterminer le rôle de la flexibilité cognitive sur les performances arithmétiques et les changements dans ces performances au cours de l’enfance et de la vie adulte. Son originalité conceptuelle concerne la perspective stratégique, permettant d’analyser les variations stratégiques dans la cognition humaine. Son originalité méthodologique repose sur l’adoption d’une double approche : empirique, en proposant plusieurs études expérimentales, et théorique par la modélisation computationnelle des mécanismes mobilisés. Le rôle de la flexibilité sur les stratégies sera abordé dans une perspective développementale, avec 3 groupes d'âge différents.
L’approche expérimentale inclut une série d’expériences conduites chez des enfants âgés de 10-11 ans, ainsi que des adultes jeunes et âgés, qui auront à accomplir des tâches de résolution de problèmes arithmétiques. Deux tâches sont envisagées : la tâche d’alphabet arithmétique (apprendre à résoudre l’ajout d’un chiffre à une lettre comme C+3 qui vaut F) permettra d’examiner le rôle de la flexibilité cognitive dans le changement de stratégies au cours de l’apprentissage, et la tâche d’estimation calculatoire (donner le résultat approximatif d’une addition ou d’un produit à deux opérandes à deux chiffres) permettra de documenter d'autres dimensions stratégiques. Ces deux tâches sont également choisies d’une part pour leur grande validité interne (alphabet arithmétique) et d’autre part pour leur grande validité écologique (estimation calculatoire).
Le volet théorique de ce projet s’appuie sur notre expertise dans le domaine de la modélisation computationnelle de différents processus cognitifs. C'est un outil précieux pour étudier finement les comportements humains, en décrivant dans un formalisme rigoureux les processus cognitifs supposément à l’œuvre. Le programme informatique résultant est utilisé pour simuler les mêmes expériences que celles que passent les participants humains et les performances observées et simulées sont alors comparées pour détecter ce qui fait défaut dans la théorie et la corriger, ou pour confirmer son bien-fondé et l'enrichir. Il est également possible d'adapter les processus cognitifs modélisés pour essayer d'isoler ce qui pourrait expliquer une différence de comportements dans une population différente. Notre projet actuel a un objectif similaire visant à altérer le modèle computationnel ajusté à la population de jeunes adultes pour identifier les mécanismes qui pourraient expliquer les choix stratégiques éventuellement différents des enfants et des personnes âgées. Les résultats permettront alors de proposer des hypothèses sur les mécanismes spécifiques à ces populations, qui pourront alors faire l'objet de vérifications expérimentales.

Mots-clés de la thèse : flexibilité cognitive,apprentissage de l'arithmétique,modélisation computationnelle, 

Encadrement de la thèse information 
- Direction de thèse : Benoît LEMAIRE - benoit.lemaireatuniv-grenoble-alpes.fr (benoit[dot]lemaire[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) - Quotité de temps : 50 % - grade MCF 
- Codirecteur de thèse : Karine MAZENS - karine.mazensatuniv-grenoble-alpes.fr (karine[dot]mazens[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) - Quotité de temps : 50 % - grade MCF 

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie

Océane ASTIC

Thèse Equipe Développement et Apprentissage Du 1 octobre 2025 au 30 septembre 2028


Rôle de l'information faciale dans la cognition sociale chez le prématuré

La prématurité, qui concerne environ 10 % des naissances en France, constitue un facteur de risque majeur de troubles neurodéveloppementaux, notamment des troubles du spectre de l’autisme (TSA). Ce risque est d’autant plus élevé que la naissance est précoce. Malgré cette vulnérabilité, les trajectoires développementales précoces des enfants prématurés, en particulier sur le plan socio-communicatif, demeurent encore peu explorées. Ce projet vise à caractériser longitudinalement le développement social et cognitif de nourrissons prématurés entre 1 et 36 mois d’âge corrigé, avec un focus spécifique entre 3 et 12 mois, période critique de l’émergence des compétences interactionnelles.
Nous étudierons les capacités précoces impliquées dans la communication sociale : l’association audiovisuelle (AAV), le suivi du regard (SR), et le traitement des visages (reconnaissance, direction du regard, expressions émotionnelles). Ces compétences, altérées précocement chez les enfants à risque de TSA, sont fondamentales pour le développement du langage, de l’attention conjointe et des relations sociales. L’objectif est d’identifier des marqueurs comportementaux précoces d’un développement atypique chez les prématurés, en lien potentiel avec le TSA.
Nous faisons l’hypothèse que les nourrissons prématurés présentent un profil de traitement socio-communicatif atypique, caractérisé par des performances déficitaires en AAV et SR, une reconnaissance faciale altérée, et des réponses parentales spécifiques. Cette variabilité pourrait être modulée par des facteurs cliniques tels que le degré de prématurité, le poids de naissance, la présence de morbidités néonatales (ex. : pathologies pulmonaires), et les antécédents familiaux de TSA.
Méthodologiquement, 60 nourrissons prématurés seront testés au Babylab du LPNC, afin d’obtenir des données complètes pour au moins 25 d’entre eux. Le regard des enfants sera mesuré via eye-tracking lors de deux tâches. La tâche d’AAV (3 mois AC) évalue la capacité à associer un stimulus auditif à un visage articulant le son congruent (/i/ ou /u/). La tâche de SR (6, 9 et 12 mois AC) examine l’orientation du regard vers un objet cible après que l’interlocutrice a dirigé son attention vers celui-ci. Ces protocoles sont validés chez les nourrissons nés à terme (Clerc et al. ; Birulés et al., en préparation). Le développement communicatif et le risque de TSA seront également évalués à 12 mois AC à l’aide de questionnaires parentaux standardisés (IFDC, M-CHAT).
Les données issues de ces tâches seront mises en relation avec les antécédents médicaux des enfants afin d’examiner les facteurs prédictifs d’un développement atypique. Ce projet bénéficie par ailleurs de résultats pilotes antérieurs montrant l’effet négatif du port du masque sur l’attention aux visages chez les prématurés à 1 mois AC (Bertrand, Gaiton et al., en préparation).
Ce travail se distingue par son approche interdisciplinaire (psychologie, pédopsychiatrie, néonatologie) et son caractère innovant, en s’intéressant à des compétences rarement étudiées avant 1 an chez les prématurés. L’identification de marqueurs précoces de vulnérabilité permettrait d’orienter le dépistage et les interventions précoces, avec pour objectif d’optimiser le développement social et cognitif, et de prévenir l’installation de troubles plus sévères.

ots-clés de la thèse : prématuré,nourrisson,traitement des visage,cognition sociale, 
premature,infant,face processing,social cognition, 

Encadrement de la thèse information 
- Direction de thèse : Mathilde FORT - 0456528505 - mathilde.frtatgmail.com (mathilde[dot]frt[at]gmail[dot]com) - HDR obtenu en 2024 - Quotité de temps : 50 % - grade MCU 
- Codirecteur de thèse : Olivier PASCALIS - olivier.pascalisatuniv-grenoble-alpes.fr (olivier[dot]pascalis[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) - HDR - Quotité de temps : 50 % - grade DR1 
 

Projet MathéMOTiques (LEXIMATH)

Equipe Développement et Apprentissage

Compétences en lexique mathématique à la maternelle

Le projet de recherche MathéMOTiques (ancien LEXIMATH) porté par Anne Lafay (LPNC, USMB) a été sélectionné pour obtenir un financement du pôle Pégase. Laura Alaria (LNPC, USMB), Carole Berger (LPNC, USMB), et Sonia Angonin (conseillère pédagogique, IEN Albertville) sont les autres membres du projet.

Les capacités mathématiques prédisent le succès à l’école (Duncan et al., 2007) et sont associées au statut socioéconomique (Ritchie & Bates, 2013), à la qualité de vie de l’enfant et de son entourage (Matteucci et al., 2019) et à l’anxiété mathématique chez l’enfant et l’adulte (Maloney & Beilock, 2012).
Il existe un lien entre le développement du langage général chez l’enfant et le développement de ses compétences mathématiques (LeFevre et al., 2010 ; Peng et al., 2020). Plus récemment, des chercheurs ont investigué la relation entre un lexique mathématique et le développement des compétences mathématiques. Plus encore que les compétences lexicales générales, le lexique mathématique permettrait l’accès à la
« compréhension des mots-clés et des concepts utilisés dans les premières compétences à acquérir en mathématiques » (Purpura et al., 2019, p. 178, traduction libre). Il est effectivement relié aux compétences mathématiques de base (calcul), mais aussi aux compétences mathématiques de haut niveau (fractions, algèbre, résolution de problème à énoncé verbal). Le lexique mathématique représenterait ainsi un medium qui faciliterait l’apprentissage du raisonnement mathématique (Lin et al., in press).
La question de l’acquisition du lexique mathématique intéresse particulièrement les enseignants du cycle 1 dont la mission pédagogique relève à la fois du domaine langagier et des mathématiques. Une investigation autour de l’acquisition de ce concept semble d’ailleurs particulièrement pertinente pour les enfants en situation de multilinguisme et ceux issus d’un milieu défavorisé. Effectivement, l’écart obtenu entre les scores en mathématiques des élèves en France et ceux des autres pays de l’OCDE est plus important pour les élèves socialement défavorisés (évaluation Timss 2019). Ces derniers sont sur-représentés parmi les enfants présentant les moins bons résultats et sous-représentés parmi ceux qui ont les meilleurs résultats en mathématiques (Cnesco, 2021). Aucune étude, à notre connaissance, n’a investigué le lexique mathématique des enfants en situation de multilinguisme et/ou issus de milieu défavorisé, spécifiquement sur le territoire français. D’ailleurs, ces deux facteurs sont souvent confondus dans les études alors qu’il semblerait plus pertinent de les considérer de manière indépendante. Effectivement, s’il est montré que les enfants en situation de multilinguisme et les enfants issus d’un milieu défavorisé présentent un retard de langage général dans la langue d’instruction (Barac & Bialystok, 2012), les causes et l’expression de ce retard lexical peuvent être très différentes, notamment concernant le lexique mathématique. De plus, l’exploration du développement en contexte multilingue a souvent mené à l’observation d’un avantage exécutif pour cette population, or les compétences en mathématiques sont fortement reliées aux fonctions exécutives, particulièrement en début d’apprentissage (Emslander & Scherer, 2022). Les compétences langagières étant également liées aux fonctions exécutives (Schmitt et al., 2019), l’exploration simultanée de toutes ces compétences en maternelle devient cruciale pour mieux déceler et agir sur les déterminants des habiletés mathématiques des élèves, quel que soit leur arrière-plan linguistique et social.
Comprendre les déterminants du développement des compétences mathématiques et favoriser ce développement sont sans nul doute d’intérêt public. Ce projet s’inscrit dans une perspective de collaboration entre chercheuses et enseignant.e.s avec un objectif de réduction de la pente du gradient social des compétences en mathématiques, en promouvant des actions universelles pour tous les élèves, mais avec une ampleur et une intensité proportionnelle au niveau de défaveur sociale, selon le principe d’universalisme proportionné (Marmot, 2010).

VOC2SPEAK

Une approche intégrative-interactive du développement de la parole

Equipe Développement et Apprentissage, Equipe Langage, Recherche

VOC2SPEAK est un projet interdisciplinaire franco-allemand financé par l’ANR-DFG (2025-2029) co-portée par Aude Noiray (UGA, LPNC) et Susanne Fuchs (ZAS, Berlin).

Les trois premières années de vie sont cruciales pour le développement de la perception et de la production du langage et la détection d'éventuelles déficiences. 

Ce projet vise à comprendre le développement des coordinations motrices de la parole et ses interactions avec l'attention, le développement lexical et phonologique, d'un point de vue longitudinal et transversal, avec des nourrissons francophones et germanophones.

Le projet s'articule autour de deux axes théoriques dans lesquels nous souhaitons :

1. Élucider les premières étapes du développement de la fluence en parole. Dans cet axe, nous examinerons le développement des coordinations entre la respiration, la phonation et l'articulation. Nous testerons différentes hypothèses sur l'évolution des unités motrices et linguistiques du nourrisson.

2. Explorer le rôle de l'intégration multisensorielle dans les développements langagiers. Cet axe vise à déterminer si le développement de l'attention (audio)visuelle des nourrissons interagit avec leur développement vocal. Nous testerons l'hypothèse d'une relation causale entre l’attention (audio)visuelle des nourrissons et leur développement vocal et explorerons leurs possibles influences sur les développements langagiers. 

Des comparaisons interlinguistiques nous permettront de déterminer si l'attention audiovisuelle des nourrissons et leurs productions vocales évoluent indépendamment de la langue ambiante, au moins durant la première année de vie ou s'il existe déjà un effet du "bain linguistique" sur les patrons d'attention et possiblement de productions vocales avant la spécialisation du système perceptif à la langue maternelle généralement observée autour de 10-12 mois. 
 

Un troisième axe, méthodologique, porte sur :

a) La collecte et l'analyse de données multimodales de parole via différentes méthodologies : oculométrie, imagerie par échographie, mesures de respiration, enregistrements audiovisuels.

b) La modélisation du développement vocal et ses interactions avec l'attention et les développements langagiers. Dans cet axe, nous testerons différentes stratégies de modélisation, avec un intérêt tout particulier pour l'application des systèmes dynamiques.
 

A terme, nous souhaitons que ce travail de recherche nous permette de formuler des predictions sur le co-développement typique de l'attention et de la production vocal et contribue à l’identification des populations cliniquement à risque ou atypiques.

Porteuses du projet :

Aude Noiray : aude.noirayatuniv-grenoble-alpes.fr (aude[dot]noiray[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Susanne Fuchs : fuchsatleibniz-zas.de (fuchs[at]leibniz-zas[dot]de)

Collaborateurs:

Caterina Petrone, Marianne Jover, Mathilde Fort,Anne Vilain Marvin Lavechin, Martijn Wieling, Amélie Rochet-Capellan, Marcin Wlodarczak

 

Soutenance de thèse : Rémi MONCORGE

Soutenance Equipe Développement et Apprentissage Le 30 juin 2025
Complément date

à 14h en amphi 19000 à l’Université Savoie Mont Blanc.

 

Chambéry

Complément lieu

En présentiel

Université Savoie Mont Blanc

Route du Sergent Revel,

73000 Jacob Bellecombette

https://www.univ-smb.fr/universite/plans/



En ligne, via zoom

https://zoom.us/j/95230431233?pwd=vl7tbGbL6bSAT3QOdDb3jOihKpAV9Q.1

ID de réunion: 952 3043 1233

Code secret: 6VGNY8


 

Effets relaxants et stimulants des odeurs et des musiques : investigation comportementale et psychophysiologique d’une intermodalité paradoxale

Résumé : Les effets relaxants et stimulants des musiques et des odeurs suscitent un intérêt croissant en psychologie cognitive, tant pour leur potentiel thérapeutique que pour la compréhension des mécanismes sous-jacents à la modulation des états émotionnels et physiologiques. L’aromathérapie et la musicothérapie exploitent depuis longtemps les propriétés apaisantes ou dynamisantes de ces stimuli, avec des bénéfices démontrés sur la gestion du stress, l’amélioration de l’humeur ou la stimulation cognitive. Cependant, la combinaison simultanée de ces deux modalités sensorielles reste peu étudiée, alors même que notre environnement quotidien est intrinsèquement multisensoriel. De plus, la littérature récente met en évidence un paradoxe intermodal : l’association d’une musique relaxante et d’une odeur relaxante ne produit pas toujours un effet potentialisé, et peut parfois annuler les bénéfices attendus. Trois objectifs principaux ont guidé ce travail doctoral. Le premier visait à mieux comprendre les effets relaxants et stimulants des musiques et des odeurs, en conditions unimodales et multimodales, tant sur le plan comportemental que physiologique. Le deuxième objectif était de reproduire et de caractériser l’effet paradoxal intermodal avec des mesures comportementales. Enfin, le troisième objectif consistait à tester l’hypothèse selon laquelle la présentation d’une odeur perturberait l’entraînement de l’activité cérébrale au tempo d’un stimulus auditif, un mécanisme clé de l’induction de la relaxation par la musique. L’étude 1 a mis en avant un effet relaxant des bruits de la nature en récupération après un stress cognitif sur des indices physiologiques, mais aucun effet du mode et du tempo de musiques classiques. Dans l’étude 2, des musiques et des odeurs relaxantes et stimulantes ont été testées en condition unimodale et multimodale sur une tâche de bissection temporelle. Les résultats témoignent d’un effet stimulant de l’odeur de citron, uniquement lorsque les durées à discriminer sont présentées de manière auditive. Considérant que les effets relaxants sont plus difficiles à observer en l’absence d’un stress préalable, l’étude 3 avait pour objectif de reproduire le paradoxe intermodal avec des mesures comportementales dans un protocole de récupération après un stress cognitif. Cette étude n’a pas permis de mettre en évidence un tel paradoxe. Enfin, dans les études 4 et 5, nous avons évalué l’impact d’une odeur sur l’entrainement de l’activité cérébrale à un tempo musical. Les résultats témoignent d’un effet perturbateur d’une odeur relaxante de lavande (étude 4) lors de l’écoute de tempo lent, effet également retrouvé avec une odeur stimulante de citron (étude 5), ce qui suggère un mécanisme attentionnel, non spécifique à la relaxation. Globalement, ces résultats mettent en lumière la complexité des interactions : loin d’être simplement additives, les effets des stimulations olfactives et musicales ne sont pas systématiques et peuvent se moduler, voire s’annuler mutuellement. Les résultats invitent à redéfinir la notion d’éveil et son lien avec la relaxation. Sur le plan appliqué, ces travaux soulignent la nécessité d’une approche nuancée dans la conception d’environnements multisensoriels à visée relaxante ou stimulante. En conclusion, cette thèse contribue à une meilleure compréhension des mécanismes comportementaux et neurophysiologiques impliqués dans les effets relaxants et stimulants des musiques et des odeurs, tout en ouvrant de nouvelles perspectives sur la dynamique des interactions multisensorielles et des pistes prometteuses pouvant expliquer l’annulation de leurs effets en présentation conjointe.

Mots-clés : Musique, olfaction, éveil, comportement, physiologie, EEG

 

Abstract: The relaxing and stimulating effects of music and odors are generating increasing interest in cognitive psychology, both for their therapeutic potential and for understanding the mechanisms underlying the modulation of emotional and physiological states. Aromatherapy and music therapy have long harnessed the relaxing or stimulating properties of these stimuli, with demonstrated benefits for stress management, mood enhancement, and cognitive stimulation. However, the simultaneous combination of these two sensory modalities remains underexplored, even though our everyday environment is intrinsically multisensory. Moreover, recent literature highlights a intermodal paradox: the association of relaxing music with a relaxing scent does not always produce a potentiated effect and can sometimes cancel out the expected benefits. Three main objectives guided this doctoral work. The first aimed to better understand the relaxing and stimulating effects of music and odors, in both unimodal and multimodal conditions, at behavioral and physiological levels. The second objective was to reproduce and characterize the intermodal paradox using behavioral measures. Finally, the third objective was to test the hypothesis that presenting an odor would disrupt the neural entrainment to the tempo of an auditory stimulus, a key mechanism in music-induced relaxation. Study 1 highlighted a relaxing effect of nature sounds during recovery from cognitive stress on physiological indices, but found no effect of mode or tempo of classical music. In Study 2, relaxing and stimulating music and odors were tested in unimodal and multimodal conditions using a temporal bisection task. The results showed a stimulating effect of lemon odor, but only when the durations to be discriminated were presented auditorily. Considering that relaxing effects are harder to observe without prior stress, Study 3 aimed to reproduce the multimodal paradox with behavioral measures in a cognitive stress recovery protocol. This study did not reveal such a paradox. Finally, in Studies 4 and 5, we assessed the impact of an odor on neural entrainment to a musical tempo. The results showed a disruptive effect of a relaxing lavender odor (Study 4) during slow tempo listening, an effect also found with a stimulating lemon odor (Study 5), suggesting an attentional mechanism not specific to relaxation. Overall, these results highlight the complexity of interactions: far from being simply additive, the effects of olfactory and musical stimulation are not systematic and can modulate or cancel each other. These findings invite a redefinition of the concept of arousal and its relationship to relaxation. On an applied level, this work underscores the need for a nuanced approach in designing multisensory environments for relaxation or stimulation. In conclusion, this thesis contributes to a better understanding of the behavioral and neurophysiological mechanisms involved in the relaxing and stimulating effects of music and odors, while opening new perspectives on the dynamics of multisensory interactions and promising avenues to explain the cancellation of their effects when presented jointly

Keywords: Music, olfaction, arousal, behavior, physiology, EEG

 

 

Composition du jury

Madame Buonviso, Nathalie, Directrice de recherche, CNRS, Lyon, Rapporteure

Madame Delevoye-Turrell, Yvonne, Professeure des universités, Université de Lille, Rapporteure

Monsieur Delplanque, Sylvain, Senior researcher, Université de Genève, Examinateur

Monsieur Grondin, Simon Professeur, Université de Laval, Examinateur

 

Direction de thèse

Monsieur Brochard, Renaud, Professeur des universités, Université Bourgogne Europe, Directeur de thèse

Madame Donnadieu, Sophie, Maîtresse de conférences, Université Savoie Mont-Blanc, Directrice de thèse

Soutenance de thèse : Althéa FRATACCI

Soutenance Equipe Développement et Apprentissage Le 11 avril 2025

Saint-Martin-d'Hères - Domaine universitaire

Complément lieu

•    En présentiel
Salle séminaire 2 - Bâtiment IMAG
150 place du Torrent
38400 Saint-Martin-d'Hères

Lien Google Maps 

•    En ligne, via zoom

https://univ-grenoble-alpes-fr.zoom.us/j/95876632629?pwd=h1SqS7ns0T0QffoY67TgGcw3xfafGq.1

Code secret: 755936


 

Influence de la musique sur les apprentissages précoces chez le nourrisson


La musique, présente dès la naissance sous diverses formes, pourrait jouer un rôle important dans le développment cognitif des nourrissons, notamment dans l’apprentissage du langage et la mémoire visuelle. Cette thèse explore ces effets en se concentrant sur deux aspects principaux : le développement lexical et la reconnaissance visuelle.

Une première étude, réalisée en crèche, a comparé les effets d’activités musicales et motrices sur le développement lexical des nourrissons. Les résultats montrent un effet positif et significatif des interventions musicales, les nourrissons ayant développé un vocabulaire plus large après ces séances, en comparaison avec ceux ayant participé à des activités motrices.

Ensuite, l’influence de la familiarité musicale sur la mémoire visuelle a été examinée. En particulier, deux études ont exploré la reconnaissance visuelle des visages et des motifs abstraits entre 9 et 12 mois. Il a été observé que les nourrissons reconnaissaient mieux les visages lorsqu’une musique familière leur était associée. Cependant, cet effet disparaît après 18 mois. Pour les motifs abstraits, aucun signe de mémorisation n’a été observé chez les nourrissons entre 9 et 12 mois.

Dans la conclusion générale de cette thèse, il apparaît que la musique joue un rôle important et spécifique dans le développement cognitif des nourrissons, en particulier dans l’enrichissement du vocabulaire et la mémoire visuelle. Les résultats soulignent l'impact des interventions musicales sur l'apprentissage du langage, ouvrant la voie à l’utilisation de la musique comme un outil de stimulation cognitive dans les premières étapes du développement. La thèse propose également de nouvelles pistes pour explorer la manière dont l’environnement musical peut influencer d’autres aspects du développement cognitif, notamment la capacité d’apprentissage et de mémoire visuelle. Les résultats obtenus soulignent la pertinence de la musique comme levier éducatif et scientifique, tout en ouvrant la voie à de futures recherches sur son potentiel à aider au développement cognitif.


Mots-clés : nourrisson, musique, intervention musicale, développement lexical, reconnaissance visuelle, familiarité

 

Composition du jury
Jean-Yves BAUDOUIN, Professeur des Universités - Université Lyon 2 - Rapporteur
Clément FRANCOIS, Chargé de recherche - HDR, CNRS Délégation Provence et Corse – Aix-Marseille Université - Rapporteur
Sharon PEPERKAMP, Directrice de recherche, CNRS Délégation Paris-Centre – Ecole Normale Supérieur, Paris V - Examinatrice
Aline FREY, Maitresse de conférences – Aix-Marseille Université - Examinatrice

Elsa SPINELLI, Professeure des Universités – Université Grenoble-Alpes - Présidente

Direction de thèse
Olivier PASCALIS, Directeur de recherche – CNRS Délégation Alpes, Université Grenoble Alpes
Mathilde FORT, Maitresse de conférences - HDR, Université Grenoble Alpes

Soutenance de thèse : Blandine PICHON

Soutenance Equipe Développement et Apprentissage Le 16 décembre 2024
Complément date

à 15h

Chambéry

Complément lieu

'Amphithéâtre B014 dans le bâtiment Polytech du campus universitaire d'Annecy.

ou à distance : https://youtube.com/live/abKDPxi2oRg?feature=share

Modélisation par une approche système du processus d’établissement d’un profil sensoriel : vers l’automatisation de mesures de particularités sensorielles par des outils d’intelligence artificielle - Dans le cadre du Trouble du Spectre de l’Autisme

Depuis la publication du Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DSM-5) en 2015, les particularités sensorielles font partie du diagnostic du Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA) ; ce qui met en évidence l’importance de leur identification. Les méthodes actuelles d’évaluation reposent principalement sur des questionnaires lors d’un entretien clinique. Cependant, les professionnels peuvent utiliser divers outils et questionnaires qui peuvent sembler très différents les uns des autres. De plus, le profil sensoriel peut varier en fonction du contexte et évoluer avec le temps. 
Cette thèse propose une formalisation des différentes étapes de l’établissement d’un profil sensoriel à travers une approche système, puis explore l’automatisation de ce processus via l’Internet des objets (IoT) et l’intelligence artificielle (IA) afin d’améliorer l’objectivité et la répétabilité des évaluations. 
La construction d’un profil sensoriel repose sur l’analyse des réponses comportementales d’un individu face à différents stimuli sensoriels. Traditionnellement basée sur des observations cliniques, cette analyse peut être structurée en plusieurs étapes : identification des réponses comportementales, quantification de la fréquence des réponses comportementales atypiques, agrégation des données pour obtenir les valeurs des indicateurs, comparaison à des normes et représentation graphique du profil sensoriel. La modélisation du processus d’établissement d’un profil sensoriel a permis de comparer les différents outils existants, en identifiant leurs points communs et leurs divergences. 
En outre, les expérimentations et études menées durant la thèse ont permis de montrer que, grâce à l’utilisation des capteurs IoT, les réponses comportementales peuvent être mesurées avec davantage de précision en enregistrant les mouvements de l’individu et leurs caractéristiques, telles que la vitesse et la fréquence. Ces travaux ont aussi montré que les données recueillies peuvent ensuite être traitées par des algorithmes d’Intelligence Artificielle (IA) afin d’évaluer les niveaux d’hyper-réactivité, d’hyporéactivité et d’intérêt inhabituel pour les aspects sensoriels de l’environnement. Les expérimentations menées sur des stimuli tactiles ont démontré la faisabilité de cette approche, mettant en évidence des cas d’hypersensibilité chez certains individus. Cette méthode permettrait de rendre les évaluations sensorielles plus objectives, de les réaliser en continu et d’améliorer la compréhension des variations au fil du temps. Les perspectives futures incluent l’élargissement des types de stimuli étudiés et la validation de cet outil sur une population plus large.
Mots-clés : Intelligence Artificielle, Troubles du Spectre de l’Autisme, Particularités sensorielles, Troubles sensoriels, Objets connectés, Mesure de l’humain, Capteurs, Apprentissage machine
 
Composition du jury
  • Eric BENOIT, Directeur de thèse, MCF, Univ. Savoie Mont Blanc
  • Sophie DONNADIEU , Co-directrice de thèse, MCF, Univ. Savoie Mont Blanc, LPNC
  • Stéphane PERRIN, Co-directeur de thèse, MCF, Univ. Savoie Mont Blanc, Co-directeur de thèse
  • Adriana TAPUS, Rapportrice, PR, Ensta - Institut Polytechnique de Paris
  • Jean-Louis ADRIEN , Rapporteur, PR, Univ. Paris Cité
  • Kave SALAMATIAN, Examinateur, PR, Univ. Savoie Mont Blanc
  • Marie-Hélène ABEL, Examinatrice PR, Univ. de Technologie de Compiègne
  • Benoît GELLER, Examinateur, PR, Ensta - Institut Polytechnique de Paris

 

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Soutenance de thèse : Stéphanie ROUSSET-CHOUTEAU

Soutenance Equipe Développement et Apprentissage Le 17 décembre 2024
Complément date

à 14h

Saint-Martin-d'Hères - Domaine universitaire

Complément lieu

 salle A6, Bâtiment Michel Dubois

Apprentissage de l'addition : comptage ou récupération en mémoire ? Approches expérimentale et computationnelle

Les mécanismes cognitifs permettant de résoudre des petites additions comme 3+2 restent mal compris. Les théories associationnistes, suggérant que l'apprentissage conduit à la récupération des réponses en mémoire s'opposent à une théorie récente proposant que l'apprentissage aboutit à un comptage automatisé ultra-rapide. Cette thèse explore cette question par des approches expérimentales et computationnelles. Deux études auprès d’adultes analysent comment les stratégies, comptage et récupération, évoluent au cours de la résolution de problèmes d'arithmétique alphabétique (A+3=D?), en fonction de la condition d’apprentissage (par cœur ou en partant du comptage), et des problèmes présentés (contiguës ou non contiguës). Le volet computationnel simule la transition entre ces stratégies dans les mêmes conditions. Les résultats révèlent l'utilisation de plusieurs stratégies qui dépendent de la grandeur des nombres et de la structure des problèmes, ainsi que des différences interindividuelles.

 

 

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