Assessment of social cognition in interaction situations in traumatic brain injury
Évaluation de la cognition sociale en situation d’interaction dans le traumatisme crânien
Résumé
Social cognition represents our ability to attribute mental states (intentions,
knowledge, beliefs and desires) to others (theory of mind) and to identify his/her
emotions. This ability is an important component of our social interactions as it helps us
reading others’ behavior and speech, so we can adapt our own reactions accordingly.
These social cognition abilities are often impaired in various pathologies, including
traumatic brain injury (TBI), and it is also known that TBI people often experience
disruptions in their social interactions. Despite this finding, social cognition is never
assessed in social interactions in TBI, but is rather assessed through traditional
experimental tasks, with a « pen-and-paper » or a video format, for which the
participant has to infer mental states and emotions of characters depicted in written
stories, comic-strips or videos. Thus, this type of evaluation involves a mindful and
deliberate reasoning, since it requires answering explicit questions about the characters.
On the contrary, a growing number of researchers argue that assessing social cognition
in communication situations would involve more implicit, unaware and automatic
processes.
The goal of this study was to assess social cognition using paradigms that actively
involve the participant in a social interaction, which has never been done in TBI, and to
compare the results obtained on this type of tests with those obtained on traditional
tasks with a « pen-and-paper » format. To this aim, we administered to TBI and control
participants two social cognition tasks including the participant in a conversation
situation: a referential communication task, which is a collaborative game with an
experimenter, and a novel task (named EViCog) involving the participants in audiovisual
conversations on topics of everyday-life with virtual humans who express
emotions and produce speech content that requires mental states inferences (such as
attribution of an ironic intent and attribution of knowledge / desires). Three social
cognition tasks widely used in the literature that do not include the participant in an
interaction were also administered: the Ekman & Friesen’s emotion recognition test (1976), the Character Intention Task (Sarfati et al., 1997) (comic-strips), and a task of
irony understanding (written texts) (Champagne-Lavau et al., 2012). Finally, the aim of
this study was also to investigate the cognitive processes (mnemonic and executive)
involved in social cognition in TBI, and more specifically, to determine if the cognitive
mechanisms involved vary according to the type of task, i.e. whether the participant is
included in the interaction or not.
Results showed that TBI participants were more impaired than the control group
on all the social cognition tasks, except the referential communication task. The
assessment of social cognition using the EViCog task has shown that mentalizing and
emotion recognition impairments of TBI people were even more noticeable in a
conversation situation compared to the classic « pen-and-paper » format. Finally, social
cognition performance assessed in a situation communication seem to rely on
mnemonic abilities, such as autobiographical memory and context memory, and on
executive functioning, especially working memory and access processes. On the
contrary, emotion recognition and theory of mind abilities assessed through
conventional tasks would not be explained by mnemonic abilities, but only by certain
executive functions such as access to mental lexicon and flexibility.
La cognition sociale, c’est-à-dire notre capacité à attribuer des états mentaux
(intention, connaissances, croyances, désirs…) { autrui (théorie de l’esprit) et { identifier
ses émotions, est une composante fondamentale de nos interactions sociales, dans la
mesure où elle nous permet d’interpréter le comportement et le discours d’autrui, et
d’ajuster nos propres réactions en conséquence. Ces habiletés de cognition sociale font
défaut dans de nombreuses pathologies, incluant le traumatisme crânien (TC), les
personnes atteintes expérimentant par ailleurs souvent des perturbations importantes
de leurs relations sociales. En dépit de ce constat, la cognition sociale n’est jamais
évaluée en situation d’interaction sociale au sein de cette population, mais plutôt { l’aide
de tâches expérimentales traditionnelles, sous format « papier-crayon » ou vidéo, pour
lesquelles la personne doit inférer les états mentaux ou les émotions de personnages
présentés dans des histoires écrites, des bandes-dessinées ou encore des vidéos. Ainsi,
ce mode d’évaluation fait intervenir un raisonnement conscient et délibéré, puisqu’il
s’agit de répondre { des questions explicites sur les états mentaux des personnages. Au
contraire, de plus en plus de chercheurs suggèrent qu’évaluer la cognition sociale en
situation d’interaction mettrait en jeu des processus complètement différents, plus
implicites, inconscients et automatiques.
Ce travail de thèse a donc pour vocation d’évaluer la cognition sociale en
impliquant activement le participant dans une situation de communication, ce qui n’a
jamais été fait dans le traumatisme crânien, et de comparer les performances obtenues
sur ce type d’épreuves avec celles obtenues sur des tâches traditionnelles sous format
« papier-crayon ». Pour cela, nous avons administré aux participants TC et contrôles de
cette étude deux tâches d’évaluation de la cognition sociale impliquant le participant
dans une situation d’interaction : une tâche de communication référentielle sous la
forme d’un jeu collaboratif avec l’expérimentateur, et une tâche novatrice appelée
EViCog (Evaluation de la cognition sociale en interaction virtuelle) permettant au
participant d’avoir des conversations audio-visuelles sur des thèmes de la vie courante 4
avec des humains virtuels, qui expriment des émotions et produisent du discours
nécessitant d’inférer leurs états mentaux (attribution d’une intention ironique et
attribution de connaissances/désirs). Trois tâches de cognition sociale largement
utilisées dans la littérature pour lesquelles le participant n’est pas inclus dans
l’interaction ont également été administrées : la tâche de reconnaissance des émotions
faciales d’Ekman & Friesen (1976), la Character Intention Task (Sarfati et al., 1997)
(inférence des intentions de personnages dans des bandes-dessinées), et une tâche
d’attribution d’intention ironique sous forme de textes écrits (Champagne-Lavau et al.,
2012). Enfin, l’objectif de ce travail était également d’étudier les processus cognitifs
(mnésiques et exécutifs) impliqués dans la cognition sociale chez les personnes ayant eu
un traumatisme crânien, et plus spécifiquement de déterminer si les mécanismes
cognitifs varient en fonction du type de tâche, c’est-à-dire selon que le participant est
inclus ou non dans l’interaction.
Les résultats ont montré que les participants TC avaient plus de difficultés de
cognition sociale que les contrôles pour toutes les tâches administrées, { l’exception de
la tâche de communication référentielle. L’évaluation de la cognition sociale { l’aide de la
tâche EViCog a permis de montrer que les difficultés de TdE et de reconnaissance
émotionnelle des personnes TC étaient mises en évidence de manière encore plus
importante en situation de conversation par rapport au format classique « papiercrayon
». Enfin, les performances de cognition sociale évaluées en situation d’interaction
semblent dépendre en partie des capacités mnésiques, telles que la mémoire
autobiographique et la mémoire du contexte, ainsi que des fonctions exécutives,
notamment la mémoire de travail et l’accès au lexique mental. Les performances de
reconnaissance des émotions et de TdE évaluées { l’aide de tâches classiques ne seraient
quant à elles pas expliquées par les capacités mnésiques, mais uniquement par certaines
capacités exécutives telles que l’accès au lexique mental et la flexibilité.