Une étude menée par des chercheurs de l’Institut des sciences cliniques (SICS) de Singapour d’A*STAR a trouvé des preuves suggérant que les enfants exposés à des niveaux élevés d’adversité au début de la vie (ELA) présentent un modèle de développement cérébral accéléré au cours des années préscolaires. Lorsqu’il est exposé à l’ELA, comme les problèmes de santé mentale et physique de la mère pendant la grossesse, le cerveau de l’enfant subit un développement accéléré afin de s’adapter aux circonstances défavorables. Ce rythme accéléré de développement cérébral pourrait entraîner un risque plus élevé de problèmes de santé cognitive et mentale. Le papier, « L’influence de l’adversité au début de la vie sur le couplage de la connectivité cérébrale structurelle et fonctionnelle tout au long de l’enfance » a été publié dans Nature Mental Health le 4 janvier 2024.
L’exposition à l’ELA est un facteur de risque reconnu de mauvais état de santé tout au long de la vie. Cela inclut un risque accru de déficience cognitive ainsi que le développement de troubles de santé mentale tels que les troubles dépressifs majeurs. L’exposition à l’ELA pendant la période prénatale déclenche des changements dans le rythme du développement cérébral tout au long de l’enfance, plus particulièrement pendant la période préscolaire – une fenêtre temporelle cruciale au cours de laquelle l’apprentissage et l’adaptation dépendants de l’expérience préparent le terrain pour les fonctions cérébrales futures. Des études antérieures suggèrent que le « développement accéléré du cerveau » est un mécanisme d’adaptation aux défis du début de la vie et peut atténuer l’association entre l’ELA et une mauvaise santé mentale et des résultats cognitifs.
Pour quantifier efficacement l’impact de l’ELA, l’équipe de recherche a adopté un cadre de notation créé par le professeur Patricia Silveira de l’Université McGill, pour produire un score composite de l’ELA prenant en compte les facteurs qui s’étendent à l’ensemble d’une population. Ces facteurs se concentraient sur les expositions subies avant la naissance, englobant la santé mentale et physique de la mère pendant la grossesse ainsi que la structure et la situation financière de la famille. Lorsque nous additionnons ou combinons différents facteurs de risque, cela nous donne une meilleure prédiction de l’évolution de l’enfant. À l’aide de ce score composite, l’équipe d’étude a stratifié la cohorte GUSTO en différents niveaux d’exposition cumulée à l’ELA. Le rythme du développement cérébral a ensuite été examiné chez les enfants exposés à différents niveaux d’ELA.
Pour modéliser le rythme du développement cérébral tout au long de l’enfance, l’équipe d’étude a utilisé des IRM multimodales de la cohorte de naissance GUSTO. Ces IRM cérébrales ont été acquises auprès de 549 enfants à trois moments, âgés de 4,5, 6,0 et 7,5 ans, permettant à l’équipe d’étude d’examiner le lien entre l’ELA et le développement cérébral de manière longitudinale. Étant donné que la plupart des troubles de santé mentale trouvent leur origine dans l’enfance, l’étude des trajectoires de développement de manière longitudinale est tout à fait pertinente. Dans cette étude, une mesure combinant la connectivité structurelle et la connectivité fonctionnelle du cerveau a été utilisée pour mieux comprendre l’association entre la structure et la fonction du cerveau. Cette mesure, connue sous le nom de couplage structure-fonction (SC-FC), reflète le potentiel de neuroplasticité d’un enfant, la capacité du cerveau à s’adapter et à se réorganiser pour apprendre, se remettre d’une blessure et s’adapter à de nouvelles expériences. Dans la petite enfance, le cerveau devrait être moins spécialisé et plus adaptable, correspondant à une trajectoire décroissante de SC-FC au cours de l’enfance.
Dirigée par le Dr Tan Ai Peng, chercheur principal du SICS d’A*STAR et clinicien du National University Hospital, ainsi que du Dr Chan Shi Yu, chercheur au SICS d’A*STAR, l’étude a révélé que l’exposition à des niveaux élevés d’ELA est liée à un déclin plus rapide du SC-FC entre 4,5 et 6 ans, indiquant un développement cérébral accéléré. Ce modèle accéléré de développement cérébral est probablement un mécanisme d’adaptation lorsqu’il est exposé à des signaux environnementaux qui nécessitent une « maturité ». Bien que cela soit censé être un « mécanisme de protection » contre l’adversité, cela a des implications négatives à long terme car il en résulte une fenêtre plus courte de neuroplasticité et d’apprentissage adaptatif. Notamment, les résultats de cette étude identifient la période entre 4,5 et 6 ans comme une fenêtre potentielle pour une intervention précoce afin d’améliorer les résultats pour les enfants exposés à l’ELA.
Notre étude a démontré que l’exposition aux défis du début de la vie affecte le rythme du développement cérébral tout au long de l’enfance. Ceci, à son tour, a des effets significatifs sur les futurs résultats en matière de santé cognitive et mentale. Si nous pouvons développer des outils de dépistage pour détecter un développement cérébral accéléré, nous serons en mesure de mettre en œuvre des interventions plus tôt et de prévenir les conséquences en cascade d’un développement cérébral accéléré sur la santé mentale. »
Dr Tan Ai Peng, chercheur principal du SICS d’A*STAR et clinicien du National University Hospital
Déjà tournés vers l’avenir, les chercheurs ont identifié des domaines importants pour de futures recherches : déterminer si les effets de l’ELA sur le développement accéléré du cerveau tout au long de l’enfance préparent le terrain pour un vieillissement prématuré du cerveau à des stades ultérieurs de la vie, et l’efficacité des stratégies d’intervention qui pourraient atténuer les effets de l’ELA. exposition telle que la promotion de la résilience psychologique grâce à la thérapie cognitivo-comportementale.
