Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l'Université Simon Fraser met en lumière la façon dont le câblage du cerveau dans la petite enfance jette les bases des compétences d'attention – une étape clé vers la caractérisation des modèles de développement sains qui pourraient aider à identifier les jeunes enfants à risque de défis liés à l'attention comme le TDAH.
Publié dans la revue Eneuro, l'étude a examiné comment la structure et la fonction du cerveau se développent et interagissent au cours des années critiques de la petite enfance. Surtout, les résultats mettent en évidence la petite enfance comme une fenêtre d'opportunité d'identifier et de soutenir les enfants qui peuvent être à risque de difficultés d'attention.
Pensez-y comme une ville. Les routes sont la structure du cerveau et le trafic est l'activité du cerveau. Chez les jeunes enfants à cet âge, il s'avère que les routes comptent le plus. Si les routes ne sont pas bien construites, la circulation ne peut pas se dérouler en douceur, ce qui peut affecter la façon dont les enfants peuvent se concentrer, changer de tâches et ignorer les distractions. «
Randy McIntosh, auteur principal de l'étude et fondateur du SFU's Institute for Neuroscience and Neurotechnology (Inn)
L'étude longitudinale a suivi 39 enfants âgés de quatre à sept ans au cours d'un an. L'équipe de recherche a utilisé des scans IRM pour mesurer la connectivité structurelle et fonctionnelle dans le cerveau. Les participants ont effectué des tâches qui ont mesuré une attention soutenue (rester concentré), une attention sélective (ignorer les distractions) et l'attention des dirigeants (commutation entre les tâches).
Ils ont ensuite appliqué la méthode de la théorie des graphiques-A souvent utilisée pour étudier les réseaux sociaux pour analyser comment les différentes régions du cerveau étaient connectées et comment ces connexions ont changé au fil du temps.
L'étude a révélé que les enfants fonctionnaient mieux sur les tâches d'attention lorsque leurs réseaux cérébraux étaient organisés comme des réseaux sociaux avec des groupes d'amis soudés, où les régions cérébrales étaient plus liées à d'autres dans leur propre groupe et avaient moins de liens avec les régions dans d'autres groupes.
« Cette tranche d'âge, juste avant et pendant les premières années scolaires, est un moment critique. C'est lorsque les enfants sont confrontés à de nouvelles demandes d'apprentissage », explique Leanne Rokos, auteur principal de l'étude et du technicien de recherche dans l'auberge. « C'est aussi lorsque des interventions précoces comme la thérapie comportementale, les plans de soutien à l'école, la formation aux compétences sociales et la formation des parents peuvent faire la différence. »
La recherche jette également les bases des futures applications, notamment l'utilisation de modèles de calcul comme le cerveau virtuel, une plate-forme de simulation co-développée chez SFU. Cet outil aide les chercheurs et les cliniciens à modéliser le développement du cerveau individuel et tester les interventions potentielles dans un environnement virtuel, un peu comme un simulateur de vol, mais pour le cerveau.
« L'objectif ultime est de créer des modèles personnalisés de développement du cerveau », explique McIntosh. « Si nous pouvons simuler comment le cerveau d'un enfant est câblé et comment cela pourrait changer avec le temps, nous pouvons mieux comprendre quels types de soutien ou de thérapies pourraient aider. »
Bien que la technologie IRM ne soit pas encore largement accessible pour un dépistage de routine, l'équipe espère que leur travail aidera à ouvrir la voie à des outils plus ciblés, efficaces et accessibles pour évaluer la santé du cerveau chez les enfants.
« Nous voulons trouver la quantité minimale de données nécessaires pour obtenir une image fiable du développement du cerveau », explique McIntosh. « De cette façon, nous pouvons apporter ces outils dans plus de communautés – même rurales ou éloignées – et soutenir les enfants le plus tôt possible. »
