Le trouble du spectre de l’autisme (TSA) est défini par l’atteinte de deux domaines: une diminution de la réciprocité sociale et une inflexibilité comportementale. Il n'existe pas de test diagnostique ni de mesure des mécanismes impliqués. En population adulte TSA, l’utilisation d’un jeu d’interaction dynamique, dyadique et intégratif présentant alternativement un contexte social ou non social, a permis d’obtenir un phénotype computationnel de la réciprocité sociale révélant une insensibilité au type de contexte, une utilisation de stratégie spécifique à ce groupe et une variation de performance dépendante de la sophistication de l’adversaire. Cette étude vise à étendre cette compréhension de la réciprocité sociale en population TSA pédiatrique et de la distinguer d'éléments psychopathologiques comme l'anxiété ou les symptômes de TDAH, parfois associés ou confondus avec des symptômes autistiques. L’analyse des données de performance des participants au jeu a permis de valider son utilisation en population pédiatrique, en répliquant l’impact du type d’algorithme sur la performance des participants. Une approche dimensionnelle utilisant des outils standardisés et permettant la quantification de la sévérité des symptômes autistiques, TDAH et troubles anxieux, a permis de spécifier l’impact des symptômes autistiques et anxieux sur la performance des participants contre un algorithme de type ToM d’ordre 0. Cette étude est une étape dans la compréhension des mécanismes impliqués dans l'interaction sociale au cours du développement, et dans la capacité à les mesurer. Des analyses computationnelles complémentaires permettront d’affiner ce phénotype computationnel en apportant des précisions quant aux stratégies utilisées pendant le jeu et à la flexibilité des participants à varier dans leur utilisation. / Autism Spectrum Disorder (ASD) is defined by two main domains of impairment: decreased social reciprocity and behavioural inflexibility. There is no diagnostic test or measurement of the mechanisms involved. A study with ASD adults used a dynamic, dyadic and integrative interaction game which alternately presents a social or non-social context, it resulted in a computational phenotype of social reciprocity revealing insensitivity to the type of context, a use of strategy specific to this group and a variation in performance depending on the opponent’s sophistication. This study aims to extend this understanding of social reciprocity in the pediatric ASD population and to distinguish psychopathological symptoms such as anxiety or ADHD symptoms, which are sometimes associated or confused with autistic symptoms. Analysis of the participants’ performance data validated its use in the pediatric population by replicating the impact of the algorithm on the participants’ performance. A dimensional approach using standardized tools and allowing the quantification of the autistic, ADHD and anxiety disorders symptoms’ severity, permits the emphasis of the impact of autistic and anxious symptoms on participants’ performance against a ToM-0 agent. This study is a step in the understanding of the mechanisms developed in social interaction during development and in the ability to measure them. Complementary computational analyzes will help refine this computational phenotype by giving more details about the strategies used during the game and the participants' flexibility to vary in their use.

Le Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA) est un trouble neurodéveloppemental défini par deux caractéristiques principales : un comportement social atypique et des intérêts restreints et répétitifs incluant une rigidité comportementale. Le comportement social atypique est typiquement mesuré et quantifié par des déficits de Théorie de l’Esprit (ToM). Les outils classiques pour évaluer la ToM comportent plusieurs limites dont les biais liés à la subjectivité, la pauvre validité écologique et le manque d’échange réciproque. Ainsi, une tâche dyadique et intégrative pourrait pallier ces limites. En population adulte autiste, une telle tâche a été testée. Concrètement, le jeu du Penny-Hiding Game (PHG), où un joueur doit deviner dans laquelle de ses mains un adversaire a caché une pièce de monnaie, a été administré à un groupe de personnes autistes et un groupe de personnes non-autistes. La tâche comportait deux contextes : l’un social, où le participant croyait qu’il jouait contre un être humain en ligne, et l’un non-social, où le participant était informé qu’il jouait contre un ordinateur seulement. Cette étude a montré que les personnes autistes se montraient insensibles au contexte dans leur comportement modélisé par un phénotype computationnel comportant deux indices : la sophistication et la flexibilité. De plus, l’étude a identifié une stratégie de jeu qui semblait propre au groupe autiste. Le phénotype computationnel permettait aussi de classer les participants avec un taux de spécificité équivalent aux outils diagnostiques standards. La présente étude vise donc à étendre cette compréhension de la réciprocité sociale des personnes autistes à une population pédiatrique. L’enjeu des comorbidités en autisme constitue également un frein important aux avancées scientifiques. Ainsi, nous avons décidé d’inclure deux groupes dans notre échantillon qui présentent les comorbidités les plus prévalentes en autisme : le Trouble de l’Attention avec et sans Hyperactivité (TDAH) et les Troubles Anxieux (TA). À la suite d’une analyse de la performance avec ces trois groupes et une inspection visuelle des séquences de choix au cours de la tâche, un paramètre d’alternance/persévération et un groupe d’enfants neurotypiques (NT) ont été ajoutés. Ces deux ajouts font de ce mémoire une étude partiellement exploratoire. Le but était donc de valider la tâche informatique du PHG auprès de populations pédiatriques cliniques, d’identifier et d’explorer des différences de groupes au niveau des stratégies de jeu, de la performance et du phénotype computationnel et d’explorer le rôle potentiel des associations entre le phénotype computationnel, la performance et les symptômes associées aux trois conditions cliniques à l’étude : les symptômes autistiques, attentionnels/exécutifs et anxieux. Les analyses ont permis de révéler que le groupe NT avait une performance significativement supérieure aux groupes TSA, TDAH et TA et que la quantité et la sévérité des symptômes étaient négativement associées au score de performance en contexte social. La stratégie la plus utilisée à travers tous les groupes et indépendamment du contexte était une stratégie d’apprentissage par renforcement et aucune différence au niveau de la sophistication ou de la flexibilité n’a été détectée. Ces deux résultats constituent une non-réplication de ce qui a été observé chez les adultes. La persévérance dans la tâche était plus élevée chez les personnes autistes spécifiquement, ce qui constitue un marqueur potentiel pour dépister, et éventuellement identifier le TSA, bien que d’autres études soient nécessaires pour le confirmer. Cette étude novatrice a permis d’illustrer la complexité de la réalité clinique et de mettre la table pour des études subséquentes en psychiatrie computationnelle auprès des enfants. / Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder defined by two main diagnostic criteria: atypical social communication and restricted, repetitive interests including behavioral rigidity. Atypical social communication is typically measured and quantified by deficits in Theory of Mind (ToM). Conventional tools for assessing ToM have several limitations, including subjectivity bias, poor ecological validity and lack of reciprocal exchange. A dyadic, integrative task could be used to overcome these limitations. Such a task was tested in an adult autistic population. Specifically, the Penny-Hiding Game (PHG), in which a player must guess in which of his or her hands an opponent has hidden a coin, was administered to a group of autistic and a group of non-autistic individuals. The task was comprised of two framings: one social, where the participant believed he or she was playing online against a human being, and one non-social, where the participant was informed that he or she was playing against a computer. This study showed that autistic adults were insensitive to the framing in their behavior, which was modeled by a computational phenotype made up of two indices: sophistication and flexibility. In addition, the study identified an adaptation strategy that appeared to be specific to the autistic group. The computational phenotype also made it possible to classify participants with a specificity equivalent to standard diagnostic tools. The present study therefore aims to extend this understanding of social reciprocity in people with autism to a pediatric population. The issue of comorbidities in autism is also a major obstacle to scientific progress. We therefore decided to include in our sample two groups with the most prevalent comorbidities in autism: Attention-Deficit with or without Hyperactivity Disorder (ADHD) and Anxiety Disorder (AD). Following an analysis of performance with these three groups and visual inspection of choice sequences during the task, an alternation/perseveration parameter and a neurotypical (NT) group were added. These two additions make this master’s thesis partially exploratory. The aims were therefore to validate the PHG computerized task with clinical pediatric populations, to identify and explore group differences in adaptation strategies, performance and computational phenotype, and to explore the potential role of associations between computational phenotype, performance and symptoms associated with the three clinical conditions included in the study: autistic, attentional/executive and anxious symptoms. Analyses revealed that the NT group performed significantly better than the ASD, ADHD and AD groups, and that symptom quantity and severity were negatively associated with task performance score in the social framing. The most frequently used strategy across all groups and regardless of framing was reinforcement learning, and no differences in sophistication or flexibility were detected. These two results represent a lack of replication of previous work with autistic and NT adults. Perseverance in the task was higher in autistic individuals, which could be a potential marker for screening - possibly identifying - ASD, although further studies are needed to confirm this. This novel study helped illustrate the complexity of clinical contexts and set the table for subsequent computational psychiatry studies with children.