Les nourrissons et les jeunes enfants ont un cerveau avec une superpuissance, en quelque sorte, disent les neuroscientifiques du centre médical de l'Université de Georgetown. Alors que les adultes traitent la plupart des tâches neuronales discrètes dans des zones spécifiques de l'un ou l'autre des deux hémisphères de leur cerveau, les jeunes utilisent les hémisphères droit et gauche pour effectuer la même tâche. La découverte suggère une raison possible pour laquelle les enfants semblent se remettre d'une lésion neurale beaucoup plus facilement que les adultes.
L'étude publiée le 7 septembre 2020 dans PNAS se concentre sur une tâche, la langue, et constate que pour comprendre la langue (plus précisément, traiter des phrases prononcées), les enfants utilisent les deux hémisphères. Cette découverte correspond à la recherche précédente et en cours, dirigée par le professeur de neurologie de Georgetown Elissa L. Newport, PhD, un ancien boursier postdoctoral Olumide Olulade, MD, PhD, et professeur adjoint de neurologie Anna Greenwald, PhD.
C'est une très bonne nouvelle pour les jeunes enfants qui subissent une lésion neurale. L'utilisation des deux hémisphères fournit un mécanisme de compensation après une lésion neurale. Par exemple, si l'hémisphère gauche est endommagé par un AVC périnatal – un accident qui survient juste après la naissance – un enfant apprendra la langue en utilisant l'hémisphère droit. Un enfant né avec une paralysie cérébrale qui n'endommage qu'un hémisphère peut développer les capacités cognitives nécessaires dans l'autre hémisphère. Notre étude montre comment cela est possible. «
Elissa L. Newport, directrice du Center for Brain Plasticity and Recovery, une entreprise commune de l'Université de Georgetown et du MedStar National Rehabilitation Network
Leur étude résout un mystère qui déroute les cliniciens et les neuroscientifiques depuis longtemps, dit Newport.
Chez presque tous les adultes, le traitement des phrases n'est possible que dans l'hémisphère gauche, selon les recherches sur la scintigraphie cérébrale et les résultats cliniques de la perte de langage chez les patients ayant subi un accident vasculaire cérébral dans l'hémisphère gauche.
Mais chez les très jeunes enfants, les dommages à l'un ou l'autre hémisphère ont peu de chances d'entraîner des déficits linguistiques; le langage peut être récupéré chez de nombreux patients même si l'hémisphère gauche est gravement endommagé. Ces faits suggèrent que la langue est distribuée aux deux hémisphères tôt dans la vie, dit Newport. Cependant, la numérisation traditionnelle n'avait pas révélé les détails de ces phénomènes jusqu'à présent. «Il n'était pas clair si une forte dominance de gauche pour la langue est présente à la naissance ou apparaît progressivement au cours du développement», explique Newport.
Maintenant, en utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) analysée de manière plus complexe, les chercheurs ont montré que le modèle de latéralisation adulte n'est pas établi chez les jeunes enfants et que les deux hémisphères participent au langage au cours du développement précoce.
Les réseaux cérébraux qui localisent des tâches spécifiques dans l'un ou l'autre hémisphère commencent pendant l'enfance mais ne sont complets que lorsque l'enfant a environ 10 ou 11 ans, dit-elle. « Nous disposons désormais d'une meilleure plateforme pour comprendre les lésions cérébrales et la récupération. »
L'étude, dirigée à l'origine par les collaborateurs William D. Gaillard, MD, et Madison M. Berl, PhD, du Children's National Medical Center, a recruté 39 enfants en bonne santé, âgés de 4 à 13 ans; Le laboratoire de Newport a ajouté 14 adultes âgés de 18 à 29 ans et a mené une série de nouvelles analyses des deux groupes. Les participants ont reçu une tâche de compréhension de phrases bien étudiée.
Les analyses ont examiné les modèles d'activation de l'IRMf dans chaque hémisphère des participants individuels, plutôt que de regarder la latéralisation globale dans les moyennes de groupe. Les chercheurs ont ensuite comparé les cartes d'activation de la langue pour quatre groupes d'âge: 4-6 ans, 7-9 ans, 10-13 ans et 18-29 ans. Les cartes de pénétration ont révélé le pourcentage de sujets dans chaque groupe d'âge avec une activation significative du langage dans chaque voxel de chaque hémisphère. (Un voxel est un minuscule point dans l'image du cerveau, comme un pixel sur un écran de télévision.) Les enquêteurs ont également effectué une analyse du cerveau entier sur tous les participants pour identifier les zones cérébrales dans lesquelles l'activation du langage était corrélée avec l'âge.
Les chercheurs ont constaté qu'au niveau du groupe, même les jeunes enfants présentent une activation du langage latéralisée à gauche. Cependant, une grande proportion des plus jeunes enfants montrent également une activation significative dans les zones correspondantes de l'hémisphère droit. (Chez les adultes, la zone correspondante dans l'hémisphère droit est activée dans des tâches assez différentes, par exemple, le traitement des émotions exprimées avec la voix. Chez les jeunes enfants, les zones des deux hémisphères sont chacune engagées dans la compréhension du sens des phrases ainsi que la reconnaissance du affect émotionnel.)
Newport estime que «les niveaux plus élevés d'activation de l'hémisphère droit dans une tâche de traitement de phrases et le lent déclin de cette activation sur le développement sont le reflet de changements dans la distribution neuronale des fonctions du langage et pas simplement des changements développementaux dans les stratégies de compréhension de la phrase.
Elle dit également que, si l'équipe était capable de faire la même analyse chez des enfants encore plus jeunes, «il est probable que nous verrions une implication fonctionnelle de l'hémisphère droit encore plus grande dans le traitement du langage que chez nos plus jeunes participants (âgés de 4 à 6 ans). ans).
« Nos résultats suggèrent que l'implication normale de l'hémisphère droit dans le traitement du langage pendant la très petite enfance peut permettre le maintien et l'amélioration du développement de l'hémisphère droit si l'hémisphère gauche est blessé », dit Newport.
Les chercheurs examinent actuellement l'activation du langage chez les adolescents et les jeunes adultes qui ont subi un accident vasculaire cérébral majeur dans l'hémisphère gauche à la naissance.
La source:
Centre médical de l'Université de Georgetown
