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Article de recherche

Effets d'un entraînement physique en milieu scolaire sur la fonction cognitive et la condition physique chez les enfants présentant un trouble développemental de la coordination

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DOI :

10.3791/70168

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1 septembre 2026

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1Department of Physical Education, Shanghai University of Medicine and Health Sciences

Dans cet article

Résumé

Cette étude contrôlée d'intervention a évalué les effets d'un programme d'exercice scolaire de 12 semaines sur la fonction cognitive et la condition physique chez des enfants atteints de trouble du développement de la coordination. Des améliorations significatives ont été observées dans la fonction exécutive, la performance de rotation mentale, la capacité de sprint et la force des membres inférieurs, particulièrement chez les enfants présentant un trouble probable du développement de la coordination (pTDC).

Résumé

Cette étude contrôlée d'intervention a examiné les effets d'un programme d'entraînement physique scolaire de 12 semaines sur les fonctions cognitives et la condition physique chez des enfants présentant un trouble probable du développement de la coordination (pTDC). Au total, 116 enfants avec pTDC et 60 enfants typiquement développés (TD) ont bénéficié d'évaluations avant et après l'intervention. Le groupe d'entraînement (TG) et le groupe TD ont participé à l'intervention physique, tandis que le groupe témoin (CG) n'a pas reçu d'entraînement. Les critères d'évaluation cognitifs comprenaient la fonction exécutive et la performance en rotation mentale, tandis que les critères d'évaluation de la condition physique incluaient le saut en longueur sans élan (SBJ), le sprint sur 50 m et le test de navette de 50 m × 8. Les résultats initiaux ont montré une performance cognitive et motrice significativement plus faible chez les enfants avec pTDC par rapport aux enfants TD. Des améliorations significatives dépendant du groupe ont été observées après l'intervention. Les enfants avec pTDC ont montré des progrès significatifs en matière de fonction exécutive, de performance en rotation mentale, d'aptitude au sprint et de force explosive des membres inférieurs, avec des améliorations cognitives supérieures à celles des enfants TD dans plusieurs domaines. Ces résultats soutiennent le rôle bénéfique des programmes structurés d'activité physique scolaire dans l'amélioration des performances cognitives et physiques chez les enfants présentant un pTDC.

Introduction

Le trouble du développement de la coordination (TDC) est une affection neurodéveloppementale caractérisée par des troubles moteurs importants chez l’enfant, qui affectent négativement l’acquisition des habiletés motrices ainsi que le fonctionnement développemental global1. Dans le monde, environ 5 à 6 % des enfants scolarisés sont touchés par le TDC2. Selon la classification du Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DSM-IV), le TDC est associé à des difficultés pour accomplir diverses tâches quotidiennes et activités fonctionnelles, notamment la participation à des activités de loisir, des événements récréatifs et des tâches scolaires3. Ce trouble développemental se manifeste fréquemment durant l’enfance par des capacités altérées d’auto-soin et une participation réduite aux activités physiques4. Au-delà des difficultés motrices, des données probantes croissantes indiquent que le TDC est également associé à des troubles dans plusieurs domaines cognitifs contribuant à la planification motrice, à l’apprentissage et au fonctionnement quotidien.

Les chercheurs ont émis l'hypothèse que le TAC implique un défaut de contrôle prédictif et se manifeste au niveau des systèmes effecteurs5. Des études antérieures suggèrent que les enfants atteints de TAC présentent des déficits cognitifs importants, notamment dans le domaine de la cognition spatiale et des fonctions exécutives6,7,8. Ces altérations peuvent affecter l'intégration spatiotemporelle, la localisation des objets, la planification des mouvements et la coordination motrice par rapport à des pairs du développement typique (DT). La rotation mentale correspond à la capacité du cerveau humain à manipuler des objets dans l'espace ; ces objets changent de position dans l'espace et constituent un élément fondamental de la cognition spatiale9. La capacité de rotation mentale a également été reconnue comme un prédicteur de la performance motrice et sportive10. Par conséquent, l'évaluation de la performance en rotation mentale pourrait fournir des informations essentielles sur les déficits de fonctionnement cognitif et de traitement visuospatial chez les enfants présentant un trouble probable du développement de la coordination (pTAC). En plus de la cognition spatiale, les fonctions exécutives se sont révélées comme un autre domaine important du fonctionnement cognitif pouvant influencer la performance motrice et le comportement adaptatif chez les enfants atteints de TAC.

Parallèlement, des études ont montré que les enfants atteints de TAC présentent également des déficits au niveau des fonctions exécutives11. Les fonctions exécutives sont des processus cognitifs de haut niveau impliqués dans la régulation de l'attention, le contrôle inhibiteur, la mémoire de travail et la flexibilité cognitive. Ces fonctions sont essentielles pour la réussite scolaire et le fonctionnement quotidien12. Toutefois, malgré des preuves croissantes concernant le dysfonctionnement cognitif dans le TAC, il reste incertain si une intervention par l'exercice peut améliorer de manière similaire les fonctions exécutives et la cognition spatiale chez les enfants présentant un TACp par rapport à leurs pairs NT. Étant donné que les fonctions cognitives et motrices sont étroitement interconnectées, ces déficiences pourraient également contribuer à une participation réduite à l'activité physique et à des niveaux inférieurs de condition physique chez les enfants atteints de TAC.

Le niveau de condition physique des enfants est un prédicteur indépendant important des résultats sanitaires13. Des études récentes suggèrent que les enfants diagnostiqués avec un TAC présentent généralement des niveaux inférieurs de condition physique par rapport à leurs pairs en développement typique. Une étude de Farhat et al. a observé que ces enfants présentaient une capacité aérobie réduite, qui semblait être liée à une fonction pulmonaire diminuée et à des réponses musculaires altérées14. Des études antérieures ont également signalé des différences concernant l'endurance musculaire et les mouvements explosifs du corps entier chez les enfants atteints de TACp, bien que les résultats relatifs à la force du haut du corps restent contradictoires15,16. Par conséquent, comprendre la relation entre les déficits de condition physique et les améliorations liées à l'exercice chez les enfants atteints de TACp demeure cliniquement important.

Bien que des études antérieures aient examiné séparément les troubles cognitifs, les déficits moteurs et les bienfaits liés à l'exercice chez les enfants atteints de TAC, les données sont limitées concernant l'évaluation simultanée de la fonction cognitive et des résultats liés à la condition physique après une intervention structurée d'exercice en milieu scolaire. En particulier, le degré de réponse des enfants présentant un TACp à une intervention par l'exercice, comparé à celui de leurs pairs TD, reste insuffisamment compris. Par conséquent, la présente étude contrôlée d'intervention a évalué les effets d'une intervention d'exercice en milieu scolaire de 12 semaines sur la fonction exécutive, la cognition spatiale et les résultats liés à la condition physique chez des enfants atteints de TACp par rapport à des enfants TD. L'étude a également comparé les changements liés à l'intervention entre les enfants présentant un TACp et les enfants TD. On a émis l'hypothèse que les enfants atteints de TACp présenteraient des améliorations significatives liées à l'exercice dans les domaines cognitif et de la condition physique après l'intervention, bien que l'ampleur de ces améliorations puisse différer de celle observée chez les enfants TD.

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Protocole

Une approbation éthique pour l'étude a été obtenue auprès du Comité d'éthique de l'Université de médecine et des sciences de la santé de Shanghai (Numéro d'approbation : 2021-NFC-10-150203198809). L'étude a été enregistrée de manière prospective sur ClinicalTrials.gov (ID. NCT06544317).

Population étudiée et recrutement

Les participants ont été recrutés dans des écoles primaires situées dans trois districts différents de Shanghai. Avant de commencer le processus de recrutement, les chercheurs ont distribué aux parents des enfants des lettres d'information. Ces lettres présentaient les objectifs de l'étude, son importance et sa méthodologie, ainsi qu'un formulaire de consentement. Les parents qui acceptaient de participer étaient invités à signer un formulaire de consentement et à remplir un questionnaire en ligne accessible via un code QR. Les informations recueillies comprenaient le Questionnaire sur le trouble du développement de la coordination (DCDQ), l'échelle d'évaluation du TDAH-VI, ainsi que d'autres données démographiques concernant les participants. Les réponses au questionnaire n'étaient accessibles qu'à l'équipe de recherche. Les coordonnées du chercheur principal figuraient également sur le formulaire afin de répondre aux questions des parents.

Au total, 2 761 enfants et leurs parents ont accepté de participer à cette étude. Les enfants ont d'abord été dépistés à l'aide du questionnaire sur les troubles du développement de la coordination (Developmental Coordination Disorder Questionnaire, DCDQ)17,18. Sur la base des évaluations réalisées par les enseignants, les enfants identifiés comme pouvant présenter un trouble du développement de la coordination probable (pDCD) mais ne montrant aucun signe de déficience intellectuelle ou cognitive ont été sélectionnés pour une évaluation plus approfondie. Ces candidats ont ensuite été évalués à l'aide du test d'évaluation des habiletés motrices chez l'enfant, deuxième édition (Movement Assessment Battery for Children, Second Edition)19. Au cours du dépistage, 194 enfants ont été identifiés comme candidats potentiels au pDCD. Après exclusion de 78 enfants ne remplissant pas les critères d'éligibilité, 116 enfants ont satisfait aux critères de l'étude pour le pDCD et ont été répartis aléatoirement, à l'aide d'un générateur informatique de nombres aléatoires produit par un chercheur indépendant non impliqué dans l'évaluation des résultats, en deux groupes : un groupe d'entraînement (TG ; n = 58) ou un groupe témoin (CG ; n = 58). Les résultats de l'affectation ont été masqués aux évaluateurs lors des tests initiaux et post-intervention. De plus, un groupe d'enfants présentant un développement typique (TD ; âge moyen de 10,35 ± 1,87 ans ; 48 garçons et 12 filles) a été inclus comme groupe de comparaison, apparié selon le sexe. Les groupes TG et TD ont tous deux participé à un programme d'entraînement physique de 12 semaines, tandis que le groupe CG n'a subi aucune intervention d'entraînement. Une représentation schématique globale du plan de l'étude et du déroulement expérimental est présentée dans Figure 1.

Critères d'éligibilité

Les critères d'inclusion utilisés pour le groupe d'enfants présentant un TACp étaient les suivants : (1) scores au DCDQ : enfants de 8 à 9 ans : < 56 points ; enfants de 10 à 12 ans : < 58 points ; (2) identification de troubles moteurs à l’aide du Movement Assessment Battery for Children, deuxième édition (MABC-2) (un rang centile inférieur à 15 % dans au moins un sous-item du MABC-2) ; (3) âge compris entre 9 et 11 ans (âge scolaire primaire) ; (4) les enfants présentant un handicap intellectuel connu, des troubles neurologiques ou un déficit cognitif diagnostiqué cliniquement, mentionné dans les dossiers scolaires ou signalé par les parents ou les enseignants, ont été exclus de l’étude ; (5) absence de signalement ou d’antécédents de troubles neurodéveloppementaux supplémentaires (par exemple, TDAH), selon les déclarations des parents. Avant les tests, les chercheurs se sont assurés que les parents avaient rempli l’échelle d’évaluation du trouble du déficit de l’attention/hyperactivité (TDAH) - VI20. Les enfants dont les scores à l’échelle TDAH-VI dépassaient le seuil critique ajusté selon l’âge et le sexe au 98e centile ont été exclus de l’étude, conformément aux critères de dépistage établis pour le TDAH21. Les enfants inclus dans le groupe MT répondaient également aux mêmes critères d’exclusion appliqués au groupe TACp, notamment l’absence de TDAH, de troubles neurologiques, de handicap intellectuel ou d’autres troubles neurodéveloppementaux.

La deuxième édition du Movement Assessment Battery for Children (MABC-2) est destinée à être utilisée avec des enfants âgés de 3 à 16 ans19. Elle comprend huit tâches spécifiques évaluant diverses capacités, notamment le contrôle moteur fin, les compétences motrices globales, l'équilibre et les fonctions associées. Chaque tâche produit un score brut, qui est ensuite standardisé en fonction de l'âge de l'enfant. Ces scores standardisés sont additionnés selon trois sous-composantes afin de calculer un score de sous-domaine du mouvement. Un score plus élevé indique une meilleure coordination motrice. Le MABC-2 a démontré une forte cohérence interne (α = 0,90) et des scores totaux fiables lors des retests (CCI = 0,97)22, en plus de présenter une validité discriminante pour l'identification des troubles moteurs23.

Randomisation et attribution aux groupes

Tous les enfants étaient droitiers, comme évalué à l'aide de l'échelle d'Edinburgh pour le latéralité24. Au total, 116 enfants présentant un TACp (98 garçons et 18 filles) et 60 enfants TA ont été inclus dans l'analyse finale. Les détails concernant le dépistage des participants, l'évaluation des critères d'éligibilité, la randomisation et l'affectation aux groupes sont fournis dans la sous-section Population étudiée et recrutement et résumés dans Figure 1.

Évaluation du personnel et masquage

Le dispositif expérimental de cette étude a été soigneusement conçu selon l'outil d'évaluation standard MABC-2, et les expérimentateurs étaient des chercheurs formés et agréés. L'ensemble de l'étude a été mené en consultation et en collaboration avec des experts en rééducation sportive possédant une expérience en formation pDCD. Les entraîneurs et moniteurs participant à l'étude étaient des enseignants d'éducation physique ayant plus de cinq ans d'expérience pédagogique. Chaque groupe comprenait dix enfants, un entraîneur expliquant les mouvements et deux autres s'occupant des enfants pendant l'entraînement. Cinq étudiants de licence en kinésithérapie ont été présents lors de tous les tests afin de garantir que les participants aux deux épreuves étaient identiques. Les évaluateurs des résultats, chargés des tests de capacités cognitives et de condition physique, ignoraient l'affectation des participants aux groupes. En raison de la nature de l'intervention par l'exercice, les entraîneurs supervisant les séances d'entraînement ne pouvaient pas être maintenus à l'abri de cette information.

Calendrier des tests

Tous les prétests ont été réalisés dans un délai de trois jours avant que les enfants ne commencent l'intervention d'exercice, tandis que les post-tests ont été effectués dans un délai de trois jours après la dernière séance d'entraînement (selon l'horaire d'entraînement du groupe). Cette étude a utilisé un dispositif expérimental prospectif contrôlé.

Protocole

L'étude a évalué 176 participants (116 enfants atteints de DPCd et 60 enfants TD) à l'aide d'évaluations cognitives et de condition physique avant et après l'intervention. Se référer au Tableau 1 pour le programme d'entraînement des habiletés motrices. Une série de séances d'entraînement physique de 90 minutes après l'école, trois fois par semaine pendant 12 semaines, a été dispensée. Chaque séance commençait par un échauffement de 20 minutes, suivi de 60 minutes consacrées à trois ou quatre tâches ciblant l'habileté spécifique à développer (entraînement aérobie, entraînement de résistance, activités d'habiletés motrices et d'équilibre, exercices d'étirement et de souplesse, et exercices de renforcement du tronc et de la posture), et se terminait par une période de récupération de 10 minutes. Les enfants ont été répartis en six groupes, chacun composé de huit à douze participants. Le programme d'intervention était standardisé entre les séances et ajusté progressivement en fonction de la tolérance des participants et de leur performance motrice. L'intensité de l'exercice était surveillée par des enseignants d'éducation physique superviseurs, grâce au suivi de la réalisation des séances et de la participation. La présence a été enregistrée tout au long de la période d'intervention.

Procédures de test et instrumentation

Forme physique et mesures anthropométriques

Trois épreuves de condition physique ont été réalisées, notamment le saut en longueur sans élan (SBJ), le sprint de 50 m et le aller-retour 50 m × 825. Les élèves ont reçu pour consigne de prendre position en départ statique et de parcourir le sprint de 50 m avec un effort maximal. L’épreuve était effectuée deux fois, et le meilleur temps était retenu. Le test SBJ était administré sur une surface plane afin d’évaluer la force explosive des membres inférieurs. Le test de demi-aller-retour servait à évaluer la vitesse, l’agilité et l’endurance des enfants26 ; les enfants devaient effectuer des aller-retours entre deux points aussi rapidement que possible. La taille des participants était mesurée au dixième de centimètre près à l’aide d’un stadiomètre, et leur masse était déterminée au dixième de kilogramme près avec le même appareil. Les enfants étaient pesés en tenue d’école légère, pieds nus, et toutes les mesures anthropométriques étaient effectuées par le même évaluateur formé.

Fonction cognitive

Les tâches cognitives ont été informatisées et administrées dans un cadre de laboratoire standardisé. Le temps de réaction et l'exactitude des réponses ont été enregistrés pour chaque essai. Les participants ont effectué des essais de familiarisation avant le test formel. L'ordre de présentation des stimuli était aléatoire entre les essais.

Tâches de rotation mentale

On a demandé aux enfants d'utiliser des stratégies de rotation mentale fondées sur les objets en maintenant leur corps immobile et en manipulant mentalement des stimuli visuels à partir d'une perspective fixe afin d'appliquer des transformations fondées sur les objets27. Deux images de « girafes » étaient présentées simultanément, l'image de gauche étant fixée comme point de référence principal, tandis que l'image de droite présentait des différences angulaires ou en miroir. Les écarts angulaires étaient fixés à 0°, 60°, 120° ou 180°. Les enfants devaient déterminer, aussi rapidement et précisément que possible, si les deux images étaient identiques.

Tâche de Stroop modifiée

Une tâche informatisée de Stroop modifiée, comportant deux conditions : nomination (non-exécution) et exécution, a été utilisée28. Dans la condition de nomination, affichez un « XXX » coloré à l'écran et demandez aux enfants d'appuyer sur la touche correspondant à la couleur affichée. Dans la condition d'exécution, présentez un caractère chinois coloré de manière distrayante en bleu ou en rouge, et demandez aux enfants d'appuyer sur la touche correspondant à la couleur du mot plutôt qu'à son sens. Définissez la condition comme étant congruente lorsque la couleur et le sens sont concordants, et incongruente lorsqu'ils sont discordants.

Analyse statistique

Analyses de la condition physique

Une analyse de variance (ANOVA) à plan mixte a été réalisée pour chaque variable, avec trois groupes (TG, CG et TD) ayant effectué des mesures avant et après l'intervention afin d'évaluer l'efficacité du programme d'exercice scolaire. Pour les tests de condition physique, une ANOVA à mesures répétées à plan mixte 3 × 2 (Groupe [TG, CG et TD] × Temps [ligne de base et après l'intervention]) a été utilisée pour analyser les résultats. Des tests t appariés ont également été employés pour évaluer les résultats de chaque groupe avant et après l'intervention. Des comparaisons post-hoc par paires entre groupes ont été effectuées en cas d'effets significatifs d'ANOVA.

Hypothèses statistiques

La normalité de la distribution des données a été évaluée à l'aide du test de Shapiro–Wilk, tandis que l'homogénéité des variances a été vérifiée par le biais du test de Levene. Les hypothèses de sphéricité pour les facteurs mesurés à répétition ont été examinées à l'aide du test de Mauchly, et des corrections de Greenhouse–Geisser ont été appliquées lorsque des violations de la sphéricité ont été détectées.

Analyses des tâches cognitives

Un logiciel informatisé de tests cognitifs a été utilisé pour recueillir les données de temps de réaction et de taux de bonnes réponses lors des tâches cognitives chez les enfants. Tous les essais incorrects et les essais présentant plus de trois écarts-types ont été éliminés en tant qu'outliers. Une analyse de variance à mesures mixtes de type 3 × 2 × 2 (Groupe [TG, CG et TD] × Moment [lignée de base et après l'intervention] × 2 Conditions [conditions non exécutives et conditions exécutives]) a été réalisée afin d'examiner le temps de réaction et le taux de bonnes réponses dans la tâche de Stroop pour chaque groupe. Dans les tâches de rotation mentale, une analyse de variance à mesures mixtes de type 3 × 2 × 4 (Groupe [TG, CG et TD] × Moment [lignée de base et après l'intervention] × Divergence angulaire [0°, 60°, 120° ou 180°]) a été effectuée pour évaluer les variables de temps de réaction et de taux d'erreurs. Des comparaisons par paires post hoc ont été réalisées, le cas échéant, suite à des interactions ou effets de groupe significatifs. Avant l'expérience formelle, les enfants ont été familiarisés avec les procédures de test et ont été invités à s'entraîner un certain nombre de fois. Lorsque la précision atteignait 75 %, le test débutait ; dans toutes les conditions, l'étude n'a observé aucune différence notable de précision entre les deux groupes. Enfin, les chercheurs ont fixé le seuil de significativité à p < 0,05.  Les tailles d'effet ont été indiquées à l'aide de l'éta carré partiel (η2). Les chercheurs ont analysé et comparé statistiquement toutes les données à l'aide d'un logiciel d'analyse statistique.

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Résultats

Caractéristiques des participants

L'étude a révélé des différences significatives entre les groupes pDCD et TD concernant les scores au MABC-2 et au DCDQ. Comme prévu, des comparaisons post-hoc par la méthode de la plus petite différence significative (LSD) ont mis en évidence une différence significative entre le TG et le TD, mais aucune différence significative entre le TG et le CG (Tableau 2).

Adhésion et conformité à l'i...

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Discussion

Cette étude a comparé la fonction inhibitrice, la rotation mentale et les compétences motrices entre des enfants pDCD et des enfants TD. Parallèlement, cette étude a comparé les changements de performance chez les deux groupes d’enfants dans chaque fonction après une même intervention d’exercice scolaire de 12 semaines. L’étude a révélé qu’avant l’intervention d’exercice, les fonctions cognitives des enfants présentant un pDCD étaient inférieures à celles des enfants TD, notamment pour des angles élevés de rotation menta...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont aucun conflit d'intérêts à divulguer.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier sincèrement le soutien financier fourni par le projet éducatif et de recherche scientifique de Shanghai (subvention no C2022009).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Échelle d'évaluation du TDAH-VIGuilford Press9781609180751Dépistage comportemental
Logiciel informatisé de test cognitif (E-Prime v1.1)Psychology Software ToolsE-Prime 1.1Évaluation du temps de réaction
Cones ou repèresDecathlonEnsemble de cônes d'entraînementInstallation du aller-retour
Ordinateur de bureau ou portableLenovo/Dell/HPN/AAdministration des tâches cognitives
Questionnaire sur le trouble de la coordination du développement (DCDQ)CanChild Centre for Childhood Disability ResearchDCDQ’07Questionnaire de dépistage
Balance numériqueSeca GmbHSeca 813Mesure du poids
Inventaire d'Edinburgh sur la latéralité manuelleN/AN/AÉvaluation de la latéralité
Ruban à mesurerStanley Tools33-425Mesure du saut en longueur sans élan
Épreuve de motricité pour enfants, deuxième édition (MABC-2)Pearson Assessment9780749136086Évaluation motrice
StadiomètreSeca GmbHSeca 213Mesure de la taille
Logiciel d'analyse statistiqueIBMSPSS Statistics v27Analyses statistiques
ChronomètreCasioHS-80TW-1DFChronométrage du sprint

Références

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