DW
LA NOTION DE CAUSALITÉ CHEZ LES ENFANTS DE 6 MOIS: UN NOUVEL ÉVÉNEMENT CAUSAL
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval
pour l'obtention du grade de maître en psychologie (M. Ps.)
École de psychologie
FACULTÉ DES SCIENCES SOCIALES UNIVERSITÉ LAVAL
OCTOBRE 1999
Deux expérimentations tentent de mesurer la capacité de traitement de la notion de causalité chez les nourrissons de six mois à l'aide de la technique de l'habituation visuelle/réaction à la nouveauté. Dans l'Expérimentation 1, des événements de lancers habituels sont utilisés. Les résultats démontrent que les enfants de six mois peuvent reconnaître la présence de la causalité dans un événement de lancer direct. L'Expérimentation 2 permet d'étudier un tout nouveau type d'événement causal: l'entraînement. Les résultats démontrent que les enfants de six mois ne peuvent reconnaître la causalité à partir d'un événement d'entraînement. Ces résultats sont discutés en terme de compatibilité avec les trois théories disponibles dans la littérature: l'approche modulaire, la théorie du traitement de l'information et la théorie piagetienne. Seul !'Expérimentation 2 fait l'objet du mémoire et fut sous l'entière responsabilité de l'auteure. L'Expérimentation 1 reproduit
l'expérimentation de Leslie & Keeble (1987) en ajoutant un événement non causal. Elle avait pour but de valider la méthode utilisée pour !'Expérimentation 2.
Étudiante à la maîtrise
Stéphan Desrochers, Ph.D. Directeur de recherche
le soutien moral (et financier!) auront été vitaux lors de la poursuite de mes études universitaires, et qui n'a cessé de m'encourager depuis le début de mes études postsecondaires. À mon père, qui malgré son départ en cours de route, m'a servi de motivateur et de guide. Tu es et seras toujours présent dans mon coeur.
À mon très cher directeur, Stéphan Desrochers, qui a cru en mes capacités depuis le tout début, alors même que moi, j'étais découragée, qui a su me critiquer et m’encourager aux bons moments. Merci d'avoir été là pour moi. Tu as su, par ta simplicité et tes aptitudes, faire ce qu'aucun autre a su faire. Malgré les hauts et les bas d'une maîtrise, tu es resté constant, et n'as jamais cessé de croire en moi. Merci du fond du coeur.
Merci à Jean-Bernard Pocreau, qui a toujours eu cette oreille attentive, et qui m'a épaulée lors des épreuves difficiles. Il arrive parfois que des rencontres déterminantes changent le cours d'une vie. M. Pocreau, votre présence m'a été très précieuse; vous faites partie de ces gens qui ont le pouvoir de changer les choses.
Merci à Chantal Belley, qui m'a initiée au monde de la causalité et qui s'est révélée être une amie fidèle, à Julie A. Lemieux, une future docteure pleine
d'avenir, qui a toujours eu le don de dire les bons mots et qui a toujours eu un peu de temps pour moi. Ne change jamais, tu es quelqu'un d'unique et tu iras très loin. Ta grandeur d'âme l'emportera toujours sur tout. Merci à Guy Belley pour son soutien technique.
Par dessus tout, merci à tous mes petits sujets, qui ont ensoleillé tant de journées durant ce long processus, et aussi, merci à toutes les mamans et à tous les papas qui ont pris le temps de venir. C'est grâce à vous que j'ai pu réaliser ce mémoire. À votre façon, vous avez, tous et chacun, fait avancer la science.
Page
RÉSUMÉ... ii
AVANT-PROPOS... iii
TABLE DES MATIÈRES... iv
INTRODUCTION GÉNÉRALE... 1
ARTICLE: CAN 6 MONTH-OLD INFANTS PROCESS CAUSALITY IN DIFFERENT TYPES OF CAUSAL EVENTS ?... 7
Contexte théorique... 9 Experimentation 1...12 Méthodologie... 12 Résultats... 15 Expérimentation 2... 18 Méthodologie... 18 Résultats... 20 Discussion Générale... 22 Références... 27
Note des auteurs... 30
Tableau 1... 32
Tableau 2... 33
Figure 1 : Types d’événements d’entraînement présentés... 35
CONCLUSION GÉNÉRALE... 36
ANNEXE A: Dispositif expérimental... 42
ANNEXE B: Lettre de consentement... 44
ANNEXE C: Types d'événements de lancers présentés... 46
d'interrogations depuis quelques siècles. Si la compréhension de cette notion va de soi chez l'adulte, il n'en va pas de même chez l'enfant. Ce domaine d'étude est plutôt récent quant à la compréhension de cette notion en deçà de la première année de vie. Malgré la nouveauté de cette question de recherche, sa pertinence n'en est pas moins fondamentale à la compréhension du développement de la personne. C'est cette notion, après tout, qui permet de reconnaître les causes et les effets d'objets de l'entourage et qui fait que l'individu peut avoir un certain contrôle sur son environnement.
Piaget (1937) est le premier à s'intéresser à cette question chez les enfants. Il a oeuvré énormément dans le domaine de !'intelligence. Il a étudié la
compréhension de la cognition infantile et s'est acharné à démasquer la complexité du développement intellectuel au cours de la vie. Piaget s'est plus particulièrement intéressé aux stades au cours desquels les enfants apprenaient, évoluaient et comprenaient. C'est en s'attardant aux erreurs de ces derniers qu'il a entrepris l'étude de l'évolution intellectuelle. Pour Piaget (1936; Desrochers, Ricard & Gouin Décarie, 1995), l'équilibre entre l'assimilation et !'accommodation est nécessaire à l'adaptation cognitive. C'est en interagissant avec son
environnement que le nourrisson en arrive à évoluer à travers plusieurs stades. Lors de l'assimilation, l'enfant reconnaît certains objets avec lesquels il entre en action et en généralise graduellement l'usage à d'autres objets. Afín que les nouvelles informations provenant de son environnement puissent être intégrées à celles déjà existantes et ainsi s'adapter à une nouvelle réalité ou expérience,
l'enfant doit s'accommoder, c'est-à-dire que ses structures se transforment. Piaget propose quatre périodes de développement de !'intelligence: 1) période sensori- motrice (0-2 ans), 2) période préopératoire (2-7 ans), 3) période opératoire
concrète (7-12 ans) et 4) période opératoire formelle (12 ans et plus). Durant ces périodes, certaines notions deviennent de plus en plus logiques et articulées. Ce mémoire s'est intéressé à la notion de causalité, plus précisément lors de la période sensori-motrice. Piaget a établi que cette notion évoluait au cours des deux
premières années de la vie. Cette compréhension s'étend sur cinq grandes étapes, qui regroupent les six stades de !'intelligence sensori-motrice. Après les stades I et II où l'enfant est occupé d'un sentiment d'indifférenciation d'avec le monde
extérieur, il entre au stade III, au cours duquel il perçoit tous les changements dans son environnement comme résultant de son action personnelle. Le sentiment d'omnipotence caractérise essentiellement la causalité magico-phénoméniste de ce stade. Au stade IV, l'enfant confère aux objets externes une certaine autonomie, mais estime toujours son action indispensable aux effets désirés. Ce n'est qu'au stade V (entre 12 et 18 mois) qu'il reconnaît aux objets et aux personnes le potentiel d'être de réelles sources causales échappant à son pouvoir d'action et complètement indépendantes de lui. Finalement, doté de la capacité de
représentation mentale, l'enfant en arrive à inférer une cause absente à partir d'un effet observé et à anticiper un effet à partir d'une cause présente (stade VI). C'est donc au stade V (12-18 mois) qu'il y aurait compréhension de la causalité externe. Plusieurs études ont démontré que ce stade est acquis au tournant de la première année de la vie (Desrochers, 1998; Goulet, 1974; Uzgiris & Hunt, 1975).
L'avènement de la technique d'habituation visuelle/réaction à la nouveauté appliquée au nourrisson remet néanmoins en question l'âge auquel l'enfant serait capable de comprendre une notion de causalité externe (Leslie, 1984; Leslie & Keeble, 1987; Oakes & Cohen, 1990; Oakes, 1994). Cette technique est composée de deux phases: la phase-habituation et la phase-test. En habituation, l'enfant se voit présenter un stimulus, jusqu'à ce qu'un déclin marqué des temps de fixation soit observé, selon un critère préalablement établi. En phase-test, une nouveauté est présentée à l'enfant. S'il y a une récupération de !'attention visuelle portée aux stimuli, elle est perçue comme un signe de reconnaissance d'une nouveauté par l'enfant. Il devient alors possible de vérifier si l'enfant est en mesure de distinguer les stimuli en phase-habituation des stimuli en phase-test, qui sont nouveaux pour lui.
Afin de constater si l'enfant est capable de percevoir une structure causale aux événements extérieurs qui lui sont présentés, les chercheurs (Leslie, 1982;
1984; 1986; Leslie & Keeble, 1987; Cohen & Oakes, 1993; Oakes & Cohen, 1990) s'inspirent des travaux de Michotte (1954) sur l'illusion optique de l'effet de lancement en l'adaptant pour les nourrissons. Ils mettent au point quatre types de lancers. Dans le lancer direct (causal), deux objets sont en position statique sur l'écran. L'un des deux objets se met en mouvement vers l'autre, le rejoint et le propulse vers l'extrémité de l'écran. En modifiant ce lancer de base, soit sur le plan spatial et/ou sur le plan temporel, il est possible de concevoir trois autres types de lancers (non causaux). Tout d'abord, il y a le lancer avec délai, où un laps de temps s'écoule entre le moment de la collision et le moment où l'objet frappé se met en mouvement. Puis, il y a le lancer sans collision, où le premier objet s'arrête
avant d'entrer en collision avec le deuxième, qui se met quand même en
mouvement, malgré l'absence d'un contact. Finalement, il y a le lancer avec délai sans collision, qui associe les caractéristiques de ces deux types de lancers. En combinant ces types de lancers, il devient alors possible de mettre au point des situations permettant d'évaluer la capacité du bébé à attribuer une caractéristique causale au lancer direct.
Desrochers (1998) et Lécuyer & Bourcier (1994) ont démontré que les enfants de trois mois sont incapables de reconnaître une relation causale entre deux stimuli simples. À six mois, les résultats sont davantage nuancés. D'une part, certains chercheurs ont démontré que les enfants de cet âge sont capables de reconnaître une relation causale. C'est le cas de Leslie (1984), de Leslie & Keeble (1987) et de Oakes (1994), qui ont tous utilisé des stimuli simples. Dans une deuxième étude, en 1984, Leslie tente une expérimentation avec les enfants de six mois, à l'aide de stimuli simples. Il découvre qu'ils ne sont pas en mesure de reconnaître une situation causale, ce qui va à l'encontre de ses premiers résultats. En 1990, Oakes & Cohen utilisent des stimuli complexes, et ne sont pas, eux non plus, en mesure d'affirmer que les enfants de six mois reconnaissent une relation causale externe dans ces conditions. Oakes (1994) tente une expérience avec, cette fois, une déviation dans la trajectoire de l'objet frappé. Il s'avère, là aussi, que les enfants de six mois ont été dans !'impossibilité de reconnaître la relation causale. À dix mois, les résultats semblent moins disparates. Tout d'abord Oakes & Cohen (1990) démontrent que les enfants de dix mois sont capables de
reconnaître une situation causale et ce, même si deux stimuli complexes sont impliqués. Oakes (1994) démontre qu'ils sont également capables de reconnaître
la relation causale alors qu'il y a déviation dans la trajectoire de l'objet frappé, contrairement aux enfants de six mois. Seuls Cohen & Oakes (1993) n'ont pu démontrer une compréhension de la relation causale à dix mois, lorsque les stimuli impliqués différaient d'un essai d'habituation à l'autre.
De toutes les études portant sur la causalité étudiée à l'aide de la technique de !'habituation visuelle/réaction à la nouveauté, il est intéressant de noter que seuls les événements de lancers, inspirés de Michotte (1954), ont été utilisés jusqu'à présent. La présente recherche s'est donc intéressée à expérimenter un
autre type d'événement jamais utilisé auparavant, mais auquel Michotte s'était initialement intéressé: l'effet d'entraînement. Tout comme l'effet de lancement, il est possible de créer diverses conditions expérimentales. Dans 1) l'entraînement direct (causal), un objet A entre en mouvement vers un deuxième objet B, entre en collision avec ce dernier et l'entraîne hors de l'écran, accolé à celui-ci. Dans 2) l'entraînement avec délai (non causal), A bouge vers B, entre en collision, puis s'introduit un laps de temps où les deux objets accolés sont immobiles. Une fois ce délai écoulé, ils quittent l'écran, toujours accolés. Dans 3) l'entraînement sans collision (non causal), A se met en mouvement vers B, et B se met en mouvement à son tour vers l'autre extrémité de l'écran, alors qu'il reste un espace entre les deux stimuli. Ils sortent donc ensemble de l'écran sans pour autant être accolés l'un à l'autre.
L'originalité de cette recherche tient donc au fait qu'elle projette
!'utilisation d'un nouveau type d'événement jamais considéré auparavant: l'effet d'entraînement. Dans l'expérimentation, la technique de !'habituation
visuelle/réaction à la nouveauté sera utilisée. Le protocole expérimental choisi est celui de l'inversion, de Leslie & Keeble (1987). L'hypothèse est que l'inversion de l'entraînement causal suscitera une réaction à la nouveauté plus importante que l'inversion de l'entraînement avec délai ou sans collision. Malgré les quelques résultats négatifs obtenus, il demeure que les enfants de six mois semble comprendre une relation causale à l'aide de la technique de !'habituation visuelle/réaction à la nouveauté, si certaines conditions telles que la nécessité d'utiliser des stimuli simples, dans une trajectoire rectiligne, sont respectées. En effet, dans )'inversion de l'entraînement direct, les conditions spatiale (direction spatiale, i.e. de gauche à droite), temporelle (ordre temporel, i.e. lequel se meut en premier) et causale (lequel cause le mouvement de l'autre) sont inversées tandis que dans l'inversion des entraînements non causaux, seules les conditions spatiale (direction spatiale) et temporelle (ordre temporel) sont touchées.
La deuxième expérimentation de l'article qui suit correspond justement à cette évaluation. La première expérimentation de l'article constitue plutôt une reprise de l'étude de Leslie & Keeble (1987). Elle a été entreprise afin de s'assurer de la validité de la méthode avant de l'utiliser avec le nouvel événement causal: l'entraînement causal.
Can six-month-old infants process causality in different types of causal events?
Nancy Daigle Bélanger Stephan Desrochers
Université Laval
Abstract
Two experiments investigated six-month-old infants’ processing of causal and noncausal events with the habituation/dishabituation technique. Experiment 1 was carried out with the usual launching events. Results showed that 6-month-old infants can recognize the presence of causality embedded in a direct launching event. Experiment 2 was carried out with a previously uninvestigated type of causal event: the entraining event. Results showed that 6-month-old infants could not process causality through a direct entraining event. Findings are discussed in terms of compatibility with a modular or an information-processing framework.
Can six-month-old infants process causality in different types of causal events?
Recent advances in our understanding of infants’ processing of causality have been made with the use of Michotte’s (1954/1963) launching events. Different types of events have been produced as animation sequences and
presented to infants: (1) a causal direct launching in which one object moves and contacts a second object, which instantly moves away from the point of contact; (2) a delayed launching in which the second object only moves after a temporal delay following the impact;(3) a launching without collision, where the first object stops before it reaches the second object which moves immediately as if it had been hit; and (4) a delayed launching without collision which involves both a delay and a lack of physical contact.
Several investigations have used these events in different habituation of looking procedures. The most popular design consists in habituating the infant to a specific type of event, and then presenting him or her with a different type during test trials. If infants attribute a "special" causal status to direct launching, they should dishabituate more if the test event differs from the habituation one in terms of causality compared to if it does not. For example, based on between-subjects
comparisons, Leslie (1984) found in one experiment that the amount of recovery of visual attention was greater for 6-month-old infants habituated to a direct
launching and tested with a delayed launching without collision, compared to a group habituated to a delayed launching and tested with a launching without collision event. Similarly, other investigations provided data based, instead, on within-subjects comparisons. For example, Cohen and Amsel (1998) and Oakes (1994) found that 6-7-month-old infants who had habituated to a noncausal event dishabituated more to a direct launching than to a novel noncausal event during test trials, when simple stimuli were involved moving on a linear path. With more elaborated stimuli (real objects), Oakes and Cohen (1990) found that 10-month-old infants could recognize the causal characteristic of direct launching, unlike 6-month-old infants. In Cohen and Oakes’ (1993) experiment, 10-6-month-old infants did not respond to causality presumably because the objects varied from trial to trial.
Besides, another design consists in habituating the infant to a specific type of event and testing him or her with the same type of event but run in the opposite direction. If infants of a given age can appreciate causal relations, the reversal of a causal event should produce more recovery of attention after habituation than the reversal of noncausal events. Indeed, the reversal of direct launching involves the reversal of three dimensions (causal direction, temporal priority and spatial
direction), while the reversal of noncausal events involves the reversal of only the last two dimensions. With 6-month-old infants, Leslie and Keeble (1987) found that the reversal of a direct launching produced more recovery of attention after habituation than the reversal of a delayed launching. With 3.5-month-old infants, Desrochers (1999) did not demonstrate such a pattern of responding.
Elowever, in the studies discussed above, launching events were the only stimuli used. The aim of the present investigation was to see if infants can
recognize causality in another type of event, never applied to young infants before: a direct entraining event (Michotte, 1954/1963). In this type of causal event, a first object moves towards and contacts a second object; then the two move along at the same speed, remaining side by side. According to hundreds of adult viewers
(Michotte, 1954/1963, p. 40), the first object apparently causes the second object to move. Similar to the different noncausal launching events described earlier, this direct entraining event can be modified in order to create noncausal entraining events.
Experiment 2 of the present investigation was designed to evaluate if 6- month-old infants could process causality in a direct entraining event. Experiment
1 was first conducted with the usual launching events. Infants were tested with the reversal of the collision design. Therefore, the reversal of a causal event (direct
launching or direct entraining), after habituation, should produce more recovery of attention than the reversal of their noncausal counterparts.
Experiment 1
The aim of this experiment was to confirm that 6-month-old infants can recognize direct launching as a causal event when simple stimuli are involved along a continuous path, as in previous reports (Leslie, 1984; Leslie & Keeble, 1987; Oakes, 1994). Leslie and Keeble only used delayed launching as a noncausal event with the reversal of the collision design. In this experiment, launching without collision was considered in addition to delayed launching as noncausal events.
Method
Subjects. To achieve a final sample of 30 infants, 39 healthy full-term infants were recruited. Nine were excluded because of crying (3) or fussiness (6); all remaining infants habituated within the 24 allowed trials. The final sample consisted of 30 infants (15 boys and 15 girls) aged 6 months (mean age = 182.8 days, SD = 3.5 days). Infants were randomly selected from the city's birth records. Parents were first sent a letter and were later contacted by telephone. All infants, accompanied by a caregiver, were seen at the university laboratory where the testing session took place.
Stimuli. All events involved the movement of computer generated images of a blue circle (4 cm in diameter) and a yellow one (4 cm in diameter) across a video screen. Three types of event were generated: direct launching, delayed launching and launching without collision event. The delay introduced in the second event was 1 s and the physical gap introduced in the last event was 4 cm. The two
circles were first presented stationary until the trial began. At this point, one circle moved either from the left or the right side, at a rate of 28 cm/s, towards the
second circle. After the collision, the second circle moved towards the other side at the same rate and disappeared at the edge of the screen. The first one continued its path at a lower rate (9 cm/s) and disappeared also at the same location. This animation was repeated in a continuous loop until the trial ended.
Design. Participants were randomly assigned to one of the three events, with eight infants in each condition. A control group of six infants was added, with two in each of the three previous conditions. The initial direction of the event was counterbalanced between subjects and within groups.
Apparatus. Lécuyer, Humbert and Findji's (1992) apparatus was used. A computer was linked to a tv screen (85 cm diagonal) oriented horizontally in front of the infant. A one-way mirror was placed above the video screen with a 45° angle. This setting allowed the infant to see the reflected stimuli generated by the computer, as he or she would normally see them on a standard screen. The infant
sat alone in a baby-chair, approximately 100 cm from the stimuli. A camera, located behind the one-way mirror, allowed an image of the infant’s face to be displayed on a monitor.
Procedure. An infant control procedure was used. The experimenter looked at the infant’s face on the video monitor. The computer mouse button was depressed when the infant was looking at the stimuli and hold as long as the infant’s attention remained there. A trial began when the infant looked at the stimuli for at least 0.5 s, initiating the continuous production of the event until the infant looked away for more than one continuous second. At this point, the trial ended and the two
objects regained their original stationary positions. The habituation phase ended when the average duration of looking of the last three trials was less than 50% of the average duration of looking of the first three trials. A minimum of six trials was thus required and a maximum of 24 trials was allowed for habituation. Immediately after the habituation criterion was reached, the same type of event was presented to the infant but run in the opposite direction; for those in the control group, the same nonreversed event was maintained during the test trial.
The computer program controlled the complete session: random selection of the event, stimuli animation, measurement of the different temporal parameters, calculation of the habituation criterion, transition to the test trial, and data storage. With this form of control, the experimenter was unaware of the type of event being
presented to the infant and the moment when the habituation phase was
terminated. A second observer coded 50% of the sessions from video recordings. Inter-observer reliability on infants' total duration of looking per session was high (1=99).
Results and Discussion
Table 1 shows the mean durations of looking during habituation and the recovery score (the difference between the duration of the test trial and the last habituation trial). Because none of the durations had a normal distribution (Shapiro-Wilk test) and given the small sizes of the samples, non-parametric statistics were used (Siegel & Castellan, 1988). These non-parametric analyses possess the specific advantage of neutralizing the effect of long lookers on the mean looking time of their specific group. A significance level of .05 was used for all statistical tests.
Test of a priori preferences. Kruskal-Wallis one-way analyses of variance by ranks revealed no significant differences in durations of looking between the three experimental groups on any of the habituation scores. Therefore, there is no indication that infants rather look at a specific type of launching event. If infants demonstrate greater recovery of attention to the reversal of direct launching than to the reversal of noncausal events, it could not be explained in terms of a general preference for looking at this type of event.
Test of recovery of attention. A Wilcoxon matched-pairs signed-ranks test revealed that infants in the three experimental groups showed a recovery of
duration of looking between the last habituation trial and the test trial (T = 300, z = 4.29, p < .001). Infants in the control group showed no significant recovery
between the last habituation trial and the test trial. Given the small sizes of the control group, it is possible that the failure to find evidence of a dishabituation for the control group could be attributed to a lack of statistical power. However, the raw data are not consistent with such an interpretation; indeed they even showed a negative mean recovery score. Therefore, reversing the launching events did produce a reaction to novelty and this reaction cannot be explained in terms of a random fluctuation of attention.
Moreover, a further Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks revealed a significant treatment effect between the three experimental groups on the recovery score (H (2, N = 24) = 6.56, p < .05). Direct launching produced the highest recovery score, followed by delayed launching and launching without collision. But only the difference between direct launching and launching without collision reached statistical significance: Rdl-Rlwc = 9, p < .05, the critical
difference being 8.46.1 Although there can be interpretative difficulties arising from any comparison to last habituation trial’s duration when a habituation criterion has been used (Cohen & Menten, 1981), this is unlikely to have affected
our results because mean durations of the last trial were very similar across conditions.
As observed by Leslie and Keeble (1987), 6-month-old infants
dishabituated more to the reversal of direct launching than to the reversal of noncausal events, although only the comparison with launching without collision reached statistical significance in the present experiment. Other examples in the literature demonstrated that infants differentiated the causal event from noncausal events but not significantly in every comparisons. For example, Oakes and Cohen (1990) showed that infants habituated to a causal event, dishabituated significantly (g < .05) to only one type of noncausal event. Similarly, Oakes (1994) obtained results which revealed that infants, when habituated to a causal event,
dishabituated to both noncausal events; however, when infants were habituated to one type of noncausal events, they did not dishabituate significantly to a causal event (p = .07).
The impossibility to reach a statistical difference between direct launching and delayed launching in Experiment 1 might also be attributed to a lack of
statistical power, given the small sizes of the samples. Besides, because the level of dishabituation to the reversal of the delayed launching was intermediate
between the level of dishabituation to the other two types of events, it is possible that the continuous movement plays an important role in very young infants
processing of launching events (Cohen & Amsel, 1998). Obviously, one should only speculate about nonsignificant differences and additional researches are needed in order to confirm this hypothesis.
Experiment 2
The aim of this experiment was to test if infants would react in the same way towards entraining events as they did towards launching events in Experiment 1. In other words, the reversal of a causal direct entraining should produce more recovery of attention, after habituation, than the reversal of noncausal entraining events. Again, entraining without collision was used in addition to delayed entraining as noncausal events within the reversal of collision design.
Method
Subjects. In order to achieve a final sample of 42 infants (21 boys and 21 girls, mean age = 184.1 days, SD = 5.4 days), 52 healthy full-term infants were seen.
Seven were excluded because of fussiness (5) or crying (2), and three for
exceeding the 24 trials allowed in habituation. Participants were recruited through advertisements in papers, with the collaboration of provincial medicare and
through the city’s birth records. Volunteer parents would telephone the laboratory and make an appointment when their child was near to 6 months.
Stimuli. All events involved a yellow square (4 cm x 4 cm) and a blue rectangle (4 cm X 3 cm) with a triangle (1 cm x 1 cm x 1 cm) on the top (see Figure 1).
distinct objects instead of a united one when they remained side by side. Three types of event were created. In the causal direct entraining event, one object moved and contacted the second one; then the two remained side by side and moved along at the same speed. In the entraining without collision event, the second object started to move before the first object had reached it (there was a 4 cm gap between the two objects). In the delayed entraining event, a delay of 1 s. was introduced between the moment of the impact and the start of entraining. Besides obvious differences in stimuli, the animation was conducted within the same parameters as in Experiment 1.
The results of an experiment with adults in our laboratory confirmed that they rated the direct entraining as more causal than the delayed entraining or the entraining without collision events. The methodology was exactly the same as Oakes and Kannass’8(1999) Experiment 3 with adults. Eighteen undergraduate and graduate students at the University Laval participated. The three entraining events were the stimuli. Adults received a preview of the stimuli in a random order. After that, each participant had to judge each event as:(l) not at all causal, (2) somewhat noncausal, (3) somewhat causal, (4) definitely causal. Participants could view each event in a repeated loop as long as they wished; the order of presentation of the different entraining events was counterbalanced between
subjects. Friedman two-way analysis of variance by ranks revealed a significant treatment effect: Fj. = 17.69, the corresponding xf corrected for ties = 21.59, p < .001. Multiple comparisons showed that direct entraining was judged as more causal than delayed entraining (Rdirect - Rdeiayed = 20.5, p < .05) or entraining without collision (Rdirect ־ Rwithoutcoiiision = 23.0, p < .05), the critical difference being 14.45. These were the only statistically significant comparisons.
Design. Experiment 2 differed from Experiment 1 in only one respect: the size of the experimental groups. In Experiment 2, we included more infants in the experimental groups in order to diminish the influence of a possible statistical power error, proposed earlier as part of an explanation of Experiment 1 results. There were 12 subjects for each of the three experimental conditions (direct
entraining, entraining without collision and delayed entraining). The control group was composed of six subjects, two for each of the previous conditions.
Apparatus and Procedure. These were the same as in Experiment 1. Inter- observer reliability was high (r = .99).
Results and Discussion
Table 2 shows the mean durations of looking during habituation and the recovery score. The same analyses as in Experiment 1 were conducted.
Test of a priori preferences. Kruskal-Wallis one-way analyses of variance by ranks revealed no significant differences in durations of looking between the
three experimental groups on any of the habituation scores. Recall that
establishing the absence of such differences was a necessary condition for the subsequent analyses.
Test of recovery of attention. A Wilcoxon matched-pairs signed-ranks test revealed that infants in the three experimental groups showed a recovery of duration of looking from the last habituation trial to the test trial (T = 600, z = 4.19, p < .001). Infants in the control group showed no recovery between the last habituation trial and the test trial; they even showed a negative mean recovery score. Obviously, as in Experiment 1, the failure to find evidence of a
dishabituation for the control group cannot be attributed to a lack of statistical power. Therefore, reversing the entraining events did produce a reaction to novelty and this reaction cannot be explained in terms of a random fluctuation of attention.
However, a Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks showed no treatment effect between the three experimental groups on the recovery score. The reversal of the direct entraining event did not produce more recovery of attention than the reversal of its noncausal counterparts. Infants habituated to all entraining events and dishabituated to their reversals equally.
Null results are open to many interpretations. For example, delayed
Therefore, the fact that there was no difference between direct entraining and delayed entraining might be due to the fact that infants perceive causality in both rather than none of these events. However, if direct entraining and delayed entraining were processed as causal, infants should have differentiated those events from a clear noncausal entraining without collision, to which infants are never exposed.
A look at both experiments’ results might support the idea that direct entraining was not processed as a causal event. Indeed, a Mann-Whitney test revealed that the recovery score of direct launching was higher than the recoveiy score of direct entraining (U = 17, z = 2,39, p < .05). Thus, it seems that an additional property was processed in the direct launching event that was not processed in the direct entraining event. And hypothesized by the reversal of the collision design, this property is probably the causal direction of the event.
General Discussion
Expanding on Fodor's ideas (1983), Leslie (1986) suggested that infants possess an innate perceptual mechanism that allows them to extract the causal component of an event when this is appropriate. According to Fodor (1983), modular processing should be domain specific, mandatory, insensitive to central cognitive processes, fast, informationally encapsulated, giving rise to shallow
outputs, of fixed neural architecture, and of specific ontogeny and breakdown patterns.
Recent researchers, however, have shown that processing of causality is certainly not mandatory during infancy and changes over the months. For
example, Oakes (1994) found that 6-7-month-old infants could process causality when two objects were involved on a similar trajectory, but not when they moved along a dissimilar trajectory, while this limitation is overcome at 10 months of age. Moreover, 6-month-old infants were unable to process causality when complex stimuli were involved, but were able to do so at 10 months (Oakes & Cohen, 1990). Finally, 10-month-old infants could not process causality when the objects changed from trial to trial during habituation (Cohen & Oakes, 1993). In addition, Cohen and Amsel( 1998), Desrochers (1999) and Lécuyer and Bourcier (1994) showed that, before 6 months of age, infants could not process causality in a direct launching event. These studies clearly demonstrate that the processing of causality is certainly not mandatory during infancy and remains sensitive to specific
characteristics at particular ages.
In the same vein, if the processing of causality is mandatory, subjects in Experiment 2 should have identified causality in a direct entraining event, as they did in the direct launching event. Indeed, according to an innate automatic
causality should matter. Therefore, the present investigation does not support Leslie's hypothesis of the existence of a functioning module of causality at 6 months of age.
Cohen (see Cohen, 1991; Cohen, 1988; Cohen & Oakes, 1993; Oakes 1994) has proposed a different theoretical model, which takes into account the
importance of development in that matter. Before the age of 5 months, infants would process the different parts of an object independently, as if they were not related to one another. Between 5 and 7 months, they would perceive relations between the parts of an object and they would then start to integrate them as a whole. Between 7 and 10 months, infants would be able to process relations between objects, and begin to integrate them as an event. Thus the processing of causal relations should develop only during this last period. In the present
investigation, the fact that 6-month-old infants could process causality in a direct launching event, but not in a direct entraining event, demonstrates that the notion of external causality is weak at 6 months and can be applied only in limited situations.
However, results from Experiment 2 showed that 6-month-old infants increased their looking durations when entraining events were reversed after habituation. This indicates that they noticed the modification of some properties involved between the two objects (for example, temporal priority or spatial
direction). In other words, infants could process the relation between two objects, even if they could not appreciate its causal/noncausal nature. Besides, another study revealed that infants as young as 3.5 months of age (Desrochers, 1999) also increased their looking durations when launching events were reversed, after habituation. Those findings may suggest a revision of Cohen’s model : (1) there should not necessarily be a developmental synchrony between processing a
relation between two objects and processing its causal or noncausal nature, and (2) it is possible that infants start to process a relation between two objects much earlier than Cohen stipulated.
The results found so far with the visual habituation/ dishabituation
technique can only be adequately integrated within a developmental framework. The processing of causality would only begin at around 6 months and would gradually develop to become more flexible over following months. A very similar developmental sequence to what empirical studies of Piaget’s (1954) sensorimotor causality revealed (Desrochers, Ricard & Gouin Décarie, 1995; Uzgiris & Hunt,
1975). Nevertheless, the fact that 6-month-old infants can process causality only in very restricted situations is certainly interesting. This ability appears to be highly domain-specific and becomes mandatory when certain specific conditions are encountered. In fact, each time that simple stimuli were involved on a linear path, infants of that age recognized causality in direct launching events.
Could it be possible that Leslie's ideas of a functioning module of causality during infancy was inappropriate because of its broadness? A modular hypothesis could in fact be accurate, but needs to be more specific. If one is to suggest the existence of modular processing in infancy, one should propose a limited module which processes causality only in a direct launching event when simple stimuli are involved on a linear path. This type of event is in reality, the simplest, most
definite and identifiable kind of causal event an infant is likely to see in real life experience. We could then propose the existence of an automatic module, applicable to and only to specific classes of launching events at given ages.
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Authors' note
Nancy Daigle Bélanger and Stephan Desrochers, École de Psychologie, Université Laval, Québec, Canada.
Stéphan Desrochers was responsible for Experiment 1 ; Experiment 2 corresponds to Nancy Daigle-Bélanger’s master thesis. Earlier versions of Experiment 1 formed portions of talks given to the Congrès de la Société
Québécoise pour la Recherche en Psychologie, Sherbrooke, 1997, and to the Jean Piaget Society, Chicago, 1998. Earlier versions of Experiment 2 were presented at the Congrès de la Société Québécoise pour la Recherche en Psychologie, Trois- Rivières, 1996. An earlier version of this paper was presented at the European Conference on Developmental Psychology, Spetses, 1999.
This research was supported by a grant (No. 33-10-2713) to Stéphan Desrochers and by a postgraduate fellowship to Nancy Daigle Bélanger, from the Fonds pour la Formation de Chercheurs et l'Aide à la Recherche (FCAR) of the Province of Québec.
Correspondence concerning this article should be addressed to: Stéphan Desrochers, Université Laval, École de Psychologie, Québec, Canada, G1K 7P4. E-mail:stephan.desrochers@psy.ulaval.ca.
Footnote
1For the nonparametric statistics, differences were calculated on the mean ranks obtained by the groups and not on the raw mean durations of looking that are presented in Table 1 and 2.
Table 1
Mean durations of looking and standard deviations 1SD) in seconds to the different launching events at 6 months
Groups Scores Direct Launching n = 8 Delayed Reaction n = 8 Launching Without Collision n = 8 Control n = 6 First trial 54.3(47.1) 31.9(20.9) 35.6(32.2) 53.2(53.1) First 3 trials 84.9(38.7) 87.3(45.8) 86.9(86.2) 89.8(50.5) Mean duration 18.3(7.1) 22.3(15.3) 16.8(14.1) 18.8(6.9) Peak look 62.0(42.8) 65.4(49.1) 63.3(76.0) 80.7(40.5) Total duration 123.9(39.1) 157.0(124.3) 113.0(75.9) 129.0(43.6) Last trial 4.9(4.01) 5.3(2.1) 3.0(0.9) 5.5(2.9) Recovery 25.5(21.2) 14.8(9.4) 8.5(12.9) -1.8(3.8)
Table 2
Mean durations of looking and standard deviation in seconds to the different entraining events at 6 months
Groups Scores Direct Entraining n = 12 Delayed Entraining n= 12 Entraining Without Collision n = 12 Control n = 6 First trial 47.7(43.5) 35.2(22.9) 31.8(20.9) 46.2(67.5) First 3 trials 70.4(44.2) 67.2(47.6) 78.9(40.6) 81.5(67.1) Mean duration 16.2(9.7) 16.3(12.1) 19.1(10.3) 18.8(12.8) Peak look 49.9(41.4) 43.5(27.1) 56.730.5) 66.2(63.0) Total duration 112.6(58.3) 122.3(85.1) 148.0(83.2) 123.4(78.1) Last trial 4.5(3.1) 4.9(5.2) 4.3(3.1) 5.0(3.1) Recovery 7.8(6.7) 7.5(11.9) 12.5(22.7) -0.6(3.2)
Figure Caption
Illustration of the different entraining events used in Experiment 2. Figure 1.
NONCAUSAL
entraining without collision NONCAUSAL
CONCLUSION GÉNÉRALE
À la suite des résultats obtenus lors de cette étude et également lors d'études précédentes, il serait pertinent d’analyser avec quelle théorie ils semblent davantage compatibles. Qu'en est-il vraiment de la notion de causalité chez les nourrissons? Chacun pourrait répondre peu ou beaucoup, et personne n'aurait tort puisqu'il semble que malgré la nouveauté du champ d'étude, beaucoup d'interprétations sont possibles, et beaucoup de contradictions subsistent.
À l'origine même de la question, il y a Piaget. Piaget a proposé à la suite de longues années d'études auprès des enfants, dont les siens, que la notion de causalité externe serait présente au tournant de la première année de la vie. Il a été démontré que les enfants de trois mois et demi ne peuvent comprendre une structure causale (Lécuyer &
Bourcier, 1994; Desrochers, 1998), ce qui est en accord avec la théorie de Piaget. Par contre, d'autres recherches (Leslie, 1984; Leslie & Keeble, 1987; Oakes, 1994; Oakes & Cohen, 1990) ont démontré une compréhension causale en deçà de la première année (12 mois), ce qui est apparamment inconciliable avec la théorie piagetienne. Toutefois, certaines recherches ont démontré que les enfants de six mois
témoignaient déjà d'une compréhension de la causalité de stade IV (Desrochers et al., 1995; Uzgiris & Hunt, 1975), à condition qu'ils soient impliqués dans la production de l'événement. Est-ce que le simple regard de l'enfant constitue une participation suffisamment importante au déroulement de l'action? Il est vrai que les images sont
contingentes au regard de l'enfant, c'est-à-dire que les stimuli ne se mettent en mouvement que lorsque l'enfant les regarde et ils
s'immobilisent lorsqu'il cesse de les regarder. Le stade IV semble être la phase où l'émergence de la compréhension de la notion de causalité externe prend racine, et cette notion ne serait complète que vers la fin du stade V (15-18 mois). Cela pourrait expliquer pourquoi certaines
expériences démontrent une compréhension de cette notion à six mois (Expérience 1; Leslie, 1984; Leslie & Keeble, 1987; Oakes, 1994), alors que d'autres en sont incapables (Expérience 2; Leslie, 1984;
Oakes, 1994; Oakes & Cohen, 1990). Le stade IV constitue en quelque sorte la plaque tournante de la notion de causalité externe, puisque c'est durant cette période qu'elle apparaît. Le fait que certains enfants soient en mesure de comprendre cette notion pourrait dépendre de leurs
expériences antérieures, mais ceci n'est que spéculatif.
Quant à la conception modulaire de Leslie, il semble qu'elle soit plus ou moins juste. En effet, se questionnant sur ses résultats
contradictoires (Leslie, 1984), il décide de reproduire son expérience, en collaboration cette fois (Leslie & Keeble, 1987). C'est à la suite des résultats de cette étude (Leslie & Keeble, 1987) qu'il élabore sa théorie modulaire. Le module serait présent tôt dans la vie, rapide,
automatique et spécifique au domaine. Or si ce module est
effectivement inné, comment expliquer que les enfants de trois mois et demi sont incapables de reconnaître un événement causal (Lécuyer & Bourcier, 1994; Desrochers, 1998)? Quant aux enfants de six mois, il
semble que seules certaines études démontrent leur capacité à
comprendre un événement causal (Expérience 1; Leslie, 1984; Leslie & Keeble, 1987; Oakes, 1994), alors que d'autres ne peuvent le démontrer (Expérience 2; Leslie, 1984; Oakes, 1994; Oakes & Cohen, 1990). Même à 10 mois (Cohen & Oakes, 1993), il est démontré que cette perception n'est pas aussi automatique que Leslie le croyait. Le modèle de Leslie ne fait donc pas 1 י unanimité.
Si Leslie ne réussit pas à convaincre de la justesse de son modèle, voyons comment Cohen arrive à expliquer la compréhension de la notion de causalité. Son modèle développemental stipule qu'avant cinq mois, l'enfant perçoit chaque partie d'un objet comme indépendante, pour plus tard (entre cinq et sept mois) l'intégrer en un tout. Ce n'est qu'autour de six ou sept mois que l'enfant débuterait l'intégration des objets en un événement (Cohen, 1988, 1990). Contrairement à celle de Leslie, la théorie de Cohen n'a pas généré autant de résultats
contradictoires. D'une part, les enfants plus jeunes que six mois ne devraient pas comprendre la notion de causalité selon ce modèle, ce qui a été concrètement observé (Lécuyer & Bourcier, 1994; Desrochers, 1998). À six mois, les enfants perçoivent la causalité dans un
événement, à condition que certaines conditions soient respectées. L'une d'entre elles consiste à ce que les objets se meuvent en ligne droite. En effet, Oakes (1994) a démontré que les enfants de six à sept mois étaient incapables de reconnaître un événement causal lorsque l'objet frappé empruntait un angle de 45° par rapport à l'objet initiateur
du mouvement. Une autre condition est que les stimuli doivent être simples. Oakes & Cohen (1990) n'ont pu démontrer une compréhension de la relation causale par des enfants de six mois car les stimuli
employés étaient complexes.
Cohen croit que ces conditions deviennent de moins en moins obligatoires au fur et à mesure que l'enfant se développe. La présente étude constitue un bon exemple des limitations des enfants de six mois. Le fait qu'ils reconnaissent la causalité dans le lancer direct et non dans l'entraînement direct démontre que l'entraînement serait sans doute davantage complexe. Malgré nos efforts, peut-être qu'une fois les objets accolés, les enfants ne perçoivent plus qu'un seul objet, ce qui rend la causalité difficile à identifier. Après tout, Cohen & Oakes (1993) ont démontré jusqu'à quel point il était vital que l'enfant de 10 mois puisse identifier l'agent initiateur de l'agent receveur afin de reconnaître une relation causale. Si cette condition doit être respectée à 10 mois, il serait tout aussi logique qu'elle le soit également à six mois. Il serait pertinent de vérifier si cet effet de non-dissociation de la cause et de l'effet pourrait être contrecarré avec des objets différant davantage dans leur forme.
Cohen et Piaget s'accordent sur deux éléments: 1) que la notion de causalité n’est pas innée et qu’elle s’acquiert et 2) que l'âge de six ou sept mois constitue un point tournant où les enfants amorcent leur compréhension, selon certaines conditions propres à chacun des modèles. Malgré tout, que ce soit les idées de Piaget ou celles de
Cohen, il demeure que l'ensemble des résultats obtenus avec la technique de !'habituation visuelle/réaction à la nouveauté ne peut s'interpréter que dans une perspective développementale. Ce traitement n'émergerait que vers six mois pour s'enrichir graduellement dans les mois suivants. Il reste encore décidément énormément de chemin à faire pour établir clairement les mécanismes d'acquisition de cette notion. Beaucoup d'études avec, entre autres, des enfants plus jeunes, restent à faire, et de nombreuses avenues demeurent ouvertes. Il serait intéressant d'expérimenter d'autres types d'événements, par exemple, un déplacement non rectiligne mais légèrement déviant. Aussi, il
s'avérerait pertinent de reproduire cette étude avec d'autres stimuli, qui se différencient davantage, soit sur le plan de la couleur, soit sur le plan de la forme. Cette étude pourrait également être reprise mais avec des enfants plus âgés, par exemple 10 mois, pour voir si les stimuli seraient perçus comme deux objets, clairement définis. Il serait aussi intéressant de tester les enfants, à l'aide d'échelles sensori-motrices, avant de les soumettre à une procédure d'habituation visuelle, afin de vérifier si l'atteinte du stade IV constitue une condition nécessaire à la
reconnaissance de la causalité externe. Il serait ainsi possible de vérifier directement la compatibilité des résultats avec la théorie piagetienne.
-? T R u r s
T
ANNEXEE: Lettre de consentement
Université Laval
Stephan Desrochers, professeur responsable Tel.: 656-2131 poste 5068
LETTRE DE CONSENTEMENT
Je, soussigné______________________________ , consens à ce que mon bébé ________________ participe à une recherche portant sur la notion de causalité chez les enfants de six mois.
1. La recherche a pour but de mettre en évidence la capacité des enfants de six mois à percevoir la relation de causalité impliquée dans une collision entre deux objets en utilisant la technique de !'habituation visuelle.
2. Comme participants, nous nous rendrons une fois au Laboratoire du développement cognitif du nourrisson de !'Université Laval, à Sainte- Foy. La visite durera environ 1/2 heure. Dans le cadre de cette expérimentation, j'accepte que mon bébé soit filmé pendant qu'on lui présentera deux objets en mouvement sur un écran de télévision. J'accepte également que différents aspects de son comportement soient évalués et je consens à fournir certains renseignements concernant mon bébé et moi-même.
3. Comme avantage, ma participation à cette recherche me permettra d'observer le comportement de mon bébé dans une situation nouvelle. Comme inconvénient, il faudra me déplacer jusqu'à l'Université Laval où aura lieu !'observation. Comme risque, mon bébé peut se mettre à pleurer durant !'expérimentation.
4. Notre participation à cette recherche est volontaire. Il est entendu que nous pourrons nous retirer de cette recherche en tout temps, et ce, sans que cela ne nous cause de préjudice.
5. Toute information obtenue dans cette étude sera traitée de façon confidentielle. L'utilisation seule du prénom, associé à un numéro et dissocié du nom de famille, assure l'anonymat de l'enfant. Les chercheures (eurs) de ce laboratoire s'engagent à détruire les bandes vidéo et les fichiers d'information concernant mon bébé une fois toutes les étapes de la recherche complétées.
Parent Expérimentatrice (teur)
Date Stéphan Desrochers, Ph.D.
NONCAUSAL
launching without collision NONCAUSAL
delayed launching CAUSAL
par Nancy Daigle Bélanger intitulé « La notion de causalité chez les enfants de 6 mois: un nouvel événement causal».
Madame, Monsieur,
Par la présente, les soussignés coauteurs d'un article intitulé Can six-month-old infants
process causality in different types of causal events? faisant partie du mémoire de maîtrise
présenté à la Faculté des Études Supérieures de l'Université Laval par Nancy Daigle Bélanger donnent leur autorisation pour l'insertion de cet article dans le mémoire et l'éventuel microfilmage de ce mémoire selon les règles de la Bibliothèque nationale du Canada.
En espérant le tout conforme, veuillez, Madame, Monsieur, accepter nos plus cordiales salutations.
