Catherine Rabouam et Laurent Renard ont interviewé Olivier Houdé, responsable de l’équipe de recherche « Développement et fonctionnement cognitifs ». L’exemple du nombre lui permet d’expliquer sa conception du temps du développement.

Dans la conception de Jean Piaget (1886-1980), le développement est envisagé comme linéaire, cumulatif, selon une succession de stades, chacun précédant le suivant. Dans quelle mesure cette épistémologie est-elle pertinente ? Quelles en sont les limites ?

C’est l’une des questions abordées dans le livre L’Esprit piagétien que je viens de publier avec Claire Meljac aux Presses universitaires de France, livre destiné à tous les professionnels de l’enfance et de l’adolescence. Il s’agit d’un hommage critique à Piaget, éclairé par les découvertes les plus récentes en psychologie du développement et du fonctionnement cognitifs.

La conception de Piaget est linéaire et cumulative car elle est systématiquement liée à l’idée d’acquisition et de progrès : de l’intelligence sensori-motrice du bébé (des sens et des actions) à l’intelligence conceptuelle et abstraite de l’enfant et de l’adolescent. Or, les données actuelles indiquent que les choses ne se passent pas ainsi. D’une part, il existe déjà chez le bébé des capacités cognitives assez complexes (connaissances physiques, mathématiques et logiques) ignorées par Piaget et non réductibles à un fonctionnement strictement sensori-moteur. D’autre part, la suite du développement de l’intelligence – jusqu’à l’âge adulte y compris – est jalonnée d’erreurs, de biais perceptifs, de décalages inattendus et d’apparentes régressions cognitives. Ainsi, plutôt que de suivre une ligne ou un plan du sensori-moteur à l’abstrait (les stades de Piaget), l’intelligence avance de façon tout à fait biscornue ! De ce point de vue, une bonne « épistémologie alternative » est celle de Michel Serres [*] pour qui le temps de la science fait apparaître des points d’arrêt, des ruptures, des puits, des cheminées d’accélération foudroyante, des déchirures, des lacunes. Cet historien des sciences propose la métaphore d’un temps qui se plie et qui se tord tel un mouchoir chiffonné au fond d’une poche, dont les rapports relèvent de la topologie, science des voisinages et des déchirures, et non de la « géométrie métrique », science des distances bien définies et stables (qui seraient ici représentées par les stades de Piaget). Cette épistémologie est beaucoup plus proche de ce qui se passe réellement dans le développement cognitif, du bébé à l’adulte. Certains auteurs néopiagétiens simulent d’ailleurs actuellement sur ordinateur les courbes du développement de l’enfant en termes de systèmes dynamiques non linéaires, c’est-à-dire de courbes moins régulières, incluant des turbulences, des explosions, des effondrements.

Comme vous venez de l’indiquer, les études récentes pointent la précocité de certaines compétences au regard des résultats de Piaget. Comment expliquer ces constatations ?

Un bon exemple est celui des compétences numériques. Les nombres, comme les figures géométriques, constituent les bases des mathématiques. D’où leur importance dans l’histoire des sciences, mais aussi en psychologie du développement cognitif et en pédagogie. Piaget avait bien saisi cet enjeu, mais sa conception du développement du nombre est aujourd’hui fortement contestée. Selon lui, avant d’arriver à la notion de nombre, l’enfant doit maîtriser certaines capacités comme celles de classer, d’inclure et de sérier (aspects cardinal et ordinal du nombre). Il peut alors réussir l’épreuve dite de « conservation du nombre ». Dans ce test, qui introduit une interférence entre le nombre et la longueur (avec deux alignements de jetons de même nombre mais de longueur différente après l’écartement de l’un d’entre eux), l’enfant, jusqu’à 6 ou 7 ans, considère que « longueur = nombre », donc « qu’il y en a plus là où c’est plus long » ! Cela signifie, selon Piaget, que l’enfant d’école maternelle est encore intuitif, au sens où il est prisonnier du cadre perceptif. Ce n’est qu’à 6 ou 7 ans qu’il devient « conservant », critère de l’atteinte du concept de nombre. Le développement de l’intelligence est donc ici long et laborieux : il faut attendre l’Âge de raison cher aux philosophes.

Mais les découvertes plus récentes d’une psychologue américaine, Karen Wynn, ont reposé avec force la question de l’émergence de la notion de nombre. Ces travaux montrent que, dès 4 à 5 mois, des bébés observés au niveau de leur regard (par enregistrement des temps de fixation visuelle) sont capables de détecter la transgression ou la conservation du nombre lorsqu’on leur présente des événements numériques impossibles, c’est-à-dire magiques, ou possibles mais sans le piège perceptif de la longueur introduit par Piaget. Selon Wynn, ces résultats suggèrent que les bébés possèdent déjà de véritables concepts numériques avec encodage de la relation d’ordre – ce qui était inconcevable pour Piaget ! On sait aussi, depuis peu, que les singes rhésus ont des capacités numériques précises jusqu’à 9.

Nos travaux ont par ailleurs montré, à partir d’une adaptation de l’expérience de Wynn au niveau verbal, que les jeunes enfants de 2 à 3 ans, observés en crèche, sont moins performants pour raisonner sur le nombre maintenant à travers le langage que ne l’étaient les bébés de 4 à 5 mois ! Ils font des erreurs que ne font pas les bébés dans leurs réactions visuelles. Tout se passe donc comme si, autour de 2 ans, le tout début de l’apprentissage du vocabulaire des nombres et de la distinction linguistique singulier/pluriel (qui oppose 1 à tous les autres nombres considérés globalement) entraînait un décalage de performance, une régression cognitive, empêchant un jugement numérique exact et précis. De là l’impression erronée qu’ont les éducateurs et qu’a eue Piaget, face à l’enfant de cet âge, d’observer le tout début de l’acquisition du nombre ! En revanche, il apparaît qu’après une reconstruction cognitive ou une reconceptualisation, les enfants de 3 à 4 ans, observés à l’école maternelle, retrouvent à travers le langage le niveau de performance des bébés de 4 à 5 mois – avec maintenant la possibilité d’une argumentation numérique. Piaget n’a pas lui-même découvert les compétences numériques précoces observées par Wynn parce qu’il ne disposait pas à l’époque des technologies actuelles d’expérimentation, comme la vidéo couplée à l’ordinateur, mais aussi parce qu’il a choisi d’étudier exclusivement l’intelligence à travers l’action, se privant dès lors d’un indicateur comportemental précieux : les réactions visuelles.

Vos travaux personnels sont aussi et surtout consacrés à l’importance des mécanismes d’inhibition. Que permettent-ils d’expliquer ?

Continuons avec l’exemple du nombre. On vient de voir que les enfants de 3 à 4 ans, après une reconceptualisation, retrouvent à travers le langage le niveau de performance numérique des bébés de 4 à 5 mois observés par Wynn au niveau visuel. Mais comment expliquer alors que, si l’on introduit, comme Piaget, une interférence entre le nombre et la longueur en proposant deux alignements de jetons de même nombre mais de longueur différente, ces mêmes enfants sont à nouveau en situation d’échec : intuitifs, perceptifs, ils considèrent qu’il y en a plus là où c’est plus long ? Les techniques actuelle de la psychologie expérimentale (chronométrie mentale avec ordinateur) nous ont récemment permis de démontrer que l’épreuve de Piaget teste avant tout non les capacités numériques per se, mais la capacité d’inhiber la stratégie visuo-spatiale « longueur = nombre » – qui est d’ailleurs une heuristique de quantification perceptive souvent pertinente et encore utilisée par l’adulte. Le développement du nombre est donc à la fois beaucoup plus rapide et plus complexe, du fait de phénomènes de compétition entre stratégies, que ne l’imaginait Piaget. Au-delà des compétences précoces dans des situations optimales (comme dans les recherches de Wynn sur le bébé), être intelligent, c’est non seulement « reformater » (reconstruire à travers le langage), mais c’est aussi inhiber. Et cela reste vrai chez les adolescents et les adultes dont on peut montrer que face à des problèmes de raisonnement logique, ils redeviennent comme le jeune enfant, intuitifs et perceptifs – contrairement à l’intelligence abstraite et logico-mathématique escomptée par Piaget à ce dernier stade du développement. Nos récents travaux de psychologie expérimentale et d’imagerie cérébrale fonctionnelle qui fournit des images du cerveau en action, menés avec l’équipe du professeur Bernard Mazoyer, ont ici aussi permis de démontrer le rôle essentiel des mécanismes d’inhibition.

Mais alors, qu’est-ce qui se développe ?

Le constat de compétences précoces chez le bébé, s’il peut amener à reconnaître le caractère inné de certaines d’entre elles – sans qu’il s’agisse pour autant d’un don de Dieu comme l’affirmait Descartes – conduit aussi et surtout à retenir l’idée de différents mécanismes de raisonnement physique, numérique, etc., associés à une faculté très précoce d’apprentissage par la perception, notamment visuelle, ou par les couplages perception-action. Cette faculté du bébé humain est partagée, pour certains aspects, avec les primates non humains comme l’avait pressenti Darwin. Ce processus de construction cognitive – sans doute déjà conceptuel ou proto-conceptuel – est à l’évidence beaucoup plus rapide que ne le pensait Piaget.

Mais l’essentiel n’est pas là. Le plus intéressant tient à ce que le cerveau de l’Homme, outre ses mécanismes innés, ses capacités puissantes d’apprentissage, de raisonnement, d’abstraction, est une sorte de jungle où les multiples compétences du bébé, de l’enfant et de l’adulte, sont à tout moment susceptibles de se télescoper, d’entrer en compétition, en même temps qu’elles se construisent : D’où les erreurs, les biais, les décalages inattendus et ainsi de suite, exactement comme dans l’histoire des sciences ! Il en ressort la nécessité, pour être intelligent, d’un mécanisme de blocage tout aussi puissant : l’inhibition. « Je pense, donc j’inhibe ! » et non pas seulement, comme le suggérait Piaget, « je pense, donc j’active et je coordonne ». Un tel mécanisme inhibiteur est actuellement considéré, dans un cadre évolutionniste, comme un élément-clé de l’adaptation comportementale et cognitive qui a conduit à Homo sapiens sapiens. À l’échelle de l’ontogenèse de l’enfant, ce mécanisme doit aussi (re)devenir efficace – et chez l’adulte le rester – pour les domaines de la construction de l’objet, du nombre, de la catégorisation et du raisonnement.

Dans ce nouveau schéma de développement, quels sont les liens entre cognition et émotion ?

Ils sont essentiels. Toujours en suivant notre exemple du nombre, Jacques Melher a démontré, il y a longtemps déjà, que les enfants réussissent bien avant 6-7 ans l’épreuve de Piaget si on remplace les jetons par des bonbons ! La situation étant émotionnellement et socialement plus forte (puisqu’il s’agit de manger le plus grand nombre de bonbons), l’enfant parvient très tôt à inhiber la stratégie erronée « longueur = nombre », évitant ainsi le piège perceptif que tendait Piaget ! Tout porte à croire, donc, qu’il existe des liens étroits entre émotion, inhibition et intelligence. Une recherche d’imagerie cérébrale fonctionnelle, que nous allons très bientôt publier avec l’équipe du professeur Mazoyer, démontre que les régions du cerveau classiquement impliquées dans l’émotion s’activent lorsque des sujets adultes doivent inhiber une stratégie perceptive inadéquate dans une tâche de raisonnement logique. Ces résultats confirment la théorie d’Antonio Damasio [**] sur les rapports étroits entre émotion et cognition dans le cerveau humain. Plus encore que chez l’adulte, cela doit être particulièrement vrai chez l’enfant.

Que garder aujourd’hui de la notion de stade ?

Le défi est aujourd’hui de redéfinir les stades du développement cognitif de l’enfant ainsi que les processus de transition. S’ils portent les traces de la turbulence observée au cours du développement et des rapports étroits entre cette « intelligence turbulente » et les capacités d’inhibition, ils ne pourront se confondre avec les stades piagétiens – compte tenu des décalages observés par rapport aux prédictions de Piaget : selon les cas, des compétences très précoces ou des incompétences trop tardives. Après avoir démonté, il faut à présent reconstruire, déplier le mouchoir de Michel Serres ! La voie à suivre pour redéfinir les stades, redécouper le temps du développement cognitif, est, me semble-t-il, de retenir de la biologie, non pas seulement, comme Piaget, la dynamique assimilation-accommodation, mais aussi et surtout la dynamique activation-inhibition, présente à tous les niveaux d’organisation du vivant. L’activation-inhibition représente une logique de fonctionnement tant neurale que cognitive, et les progrès dans ce domaine vont exiger une articulation étroite entre l’imagerie cérébrale fonctionnelle, inexistante à l’époque de Piaget, et la psychologie expérimentale.