Une collaboration mondiale en matière de recherche cartographie le développement du cerveau pendant la petite enfance et la petite enfance

Le cerveau des nourrissons et des jeunes enfants connaît un développement continu et rapide. On sait que ces changements vont de pair avec l’apprentissage précoce et le perfectionnement des capacités mentales au fil du temps.

Le consortium ENIGMA ORIGINs, une collaboration de recherche basée dans différents instituts du monde entier, a été créé en 2017 pour permettre des études collaboratives à grande échelle ancrées dans les neurosciences et la génétique. Dans un article récent, publié dans Neurosciences naturellesles chercheurs impliqués dans cette collaboration ont présenté une carte détaillée du développement des régions cérébrales sous-corticales pendant la petite enfance et la petite enfance.

“Il s'agit du premier article empirique issu du consortium ENIGMA-ORIGINs”, a déclaré Rebecca C. Knickmeyer, co-auteur de l'article, à Medical Xpress. “Le consortium a été créé dans le but d'explorer l'influence des facteurs génétiques et environnementaux sur la morphométrie cérébrale, la connectivité anatomique et fonctionnelle et la fonction cognitive et émotionnelle de la naissance à 6 ans. Cet article spécifique s'inspire d'études antérieures démontrant que le développement du cerveau chez cette période est très dynamique et peut avoir des conséquences à long terme sur la santé mentale. »

L'objectif principal de l'étude récente de Knickmeyer et de ses collègues était de cartographier le développement et le volume des régions cérébrales intracrâniennes et sous-corticales de la naissance à l'âge de 6 ans, en collectant des données dans différentes régions du monde. En examinant les cerveaux de nourrissons et d’enfants nés dans différents endroits, l’équipe espérait mieux comprendre l’impact des facteurs sociodémographiques et des issues défavorables à la naissance sur le développement du cerveau. En outre, leur étude visait à explorer la relation complexe entre les différences individuelles dans les volumes intracrâniens et sous-corticaux et la cognition.

“Nous avons utilisé des analyses d'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour générer le volume intracrânien (ICV) et le volume de structures sous-corticales spécifiques, notamment le thalamus, l'hippocampe, l'amygdale, le caudé, le putamen et le globus pallidus”, a déclaré Knickmeyer. “Nous avons analysé un total de 3 607 analyses individuelles collectées auprès de 2 108 nourrissons et jeunes enfants de huit cohortes différentes à travers le monde.”

Le consortium ENIGMA-ORIGINs a collecté des données dans quatre pays, dont les États-Unis, l'Allemagne, Singapour et l'Afrique du Sud. Les chercheurs ont analysé le vaste ensemble de données collectées à l'aide de modèles statistiques qui leur ont permis d'observer la progression des volumes sous-corticaux au fil du temps, tout en reliant ces volumes à divers facteurs, notamment le sexe, le poids à la naissance, la prématurité, l'éducation de la mère, le revenu familial et la résultats des enfants aux tests cognitifs.

Globalement, les résultats de ces analyses statistiques confirment que les volumes intracrâniens et sous-corticaux augmentent extrêmement rapidement pendant la petite enfance et la petite enfance. En outre, ils mettent en évidence la vulnérabilité du cerveau précoce à des facteurs environnementaux défavorables, tels que la pauvreté et les naissances prématurées.

“Nous avons également constaté que les effets des facteurs sociodémographiques sur les scores cognitifs sont partiellement médiés par les volumes cérébraux”, a expliqué Knickmeyer. “D'un point de vue pratique, nous pensons que la croissance rapide du cerveau pendant la petite enfance et la petite enfance pourrait en faire une période particulièrement prometteuse pour les interventions conçues pour promouvoir une croissance cérébrale saine et minimiser/éliminer les agressions environnementales.”

Ce premier article du consortium ENIGMA-ORIGINs confirme les effets des circonstances et des expériences précoces sur le développement du cerveau pendant la petite enfance et la petite enfance. Plus particulièrement, il souligne l'importance de minimiser les naissances prématurées et de remédier aux disparités socio-économiques existantes, pour faciliter le développement sain des enfants.

“En particulier, les efforts visant à fournir un soutien matériel et social aux femmes enceintes et aux mères de nourrissons et de jeunes enfants pourraient soutenir le développement cérébral de leurs enfants et réduire les écarts de réussite ultérieurs”, a déclaré Knickmeyer.

Le consortium ENIGMA-ORIGINs prévoit désormais de poursuivre ses efforts de recherche internationale. Leur objectif est de compiler à terme le plus grand ensemble de données d’imagerie et de génomique jamais réalisé, spécifiquement axé sur la petite enfance et la petite enfance. À l’avenir, cet ensemble de données pourrait être analysé par d’autres équipes de recherche dans le monde entier, ce qui pourrait conduire à de nouvelles découvertes importantes.

Knickmeyer a ajouté : « Nous prévoyons d'utiliser cet ensemble de données pour étudier comment les gènes liés à des conditions neurodéveloppementales comme l'autisme et le TDAH et les gènes liés à des conditions psychiatriques comme la schizophrénie influencent le développement du cerveau et le comportement au début de la vie, et pour déterminer comment les variantes génétiques courantes influencent le développement de structure cérébrale et connectivité.

“Nous prévoyons également d'étudier le développement d'autres phénotypes de neuroimagerie et leurs relations avec le sexe, le poids à la naissance, la prématurité, l'éducation de la mère, le revenu familial et la cognition. Cela comprendra des études sur les principales voies axonales du cerveau (c'est-à-dire les fils téléphoniques du cerveau) en utilisant ce qu'on appelle l'imagerie du tenseur de diffusion et des études de l'organisation fonctionnelle du cerveau à l'aide de l'IRM fonctionnelle.

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