Des chercheurs du HSE Center for Language and Brain ont identifié des changements de l’activité cérébrale liés à l’âge, jusque-là inconnus, lors de la perception d’informations auditives chez un groupe d’enfants âgés de 7 à 12 ans. Les chercheurs ont utilisé la magnétoencéphalographie (MEG), une méthode ultra-précise d’enregistrement de l’activité cérébrale. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour explorer les troubles de la compréhension du langage chez les enfants autistes. L’étude a été publiée dans le Cartographie du cerveau humain.
Les neurones sont des cellules cérébrales qui communiquent entre elles via des signaux électriques. On sait que lors de la perception et du traitement des informations (y compris les informations acoustiques), non seulement l’activité électrique totale des neurones est importante, mais également l’activité rythmique des groupes de neurones dans différentes gammes de fréquences. Les oscillations corticales de la bande gamma sont un type d’activité cérébrale rythmique qui joue un rôle important dans la perception. Les rythmes gamma sont des oscillations dans le cerveau humain avec des fréquences de 30 à 150 Hz.
Des études antérieures ont signalé des difficultés à détecter une réponse gamma chez les jeunes enfants. Les scientifiques attribuent cela au fait que ce type d’activité cérébrale est associé au système inhibiteur, qui mûrit à la puberté et, par conséquent, la puissance des oscillations gamma augmente avec l’âge par une puberté précoce chez les enfants. De plus, les rythmes gamma reflètent l’équilibre entre l’excitation et l’inhibition neurales dans le cerveau, de sorte que les changements de puissance gamma liés à l’âge indiquent les changements liés à l’âge de cet équilibre.
Des chercheurs du Centre HSE pour le langage et le cerveau ont étudié les changements liés à l’âge dans l’activité des oscillations gamma dans le cortex auditif chez 30 enfants du primaire au développement typique (7 à 12 ans). Les chercheurs ont utilisé le paradigme classique de la réponse auditive à l’état stable, présentant des tonalités modulées en amplitude dans la plage de 40 Hz. Ce paradigme permet d’enregistrer l’activité rythmique des neurones du cortex auditif à une fréquence de 40 Hz (c’est-à-dire les rythmes gamma). Pour enregistrer l’activité cérébrale, les chercheurs ont utilisé une méthode unique de magnétoencéphalographie (MEG), qui permet d’enregistrer l’activité totale des neurones dans de bonnes résolutions temporelles et spatiales. En d’autres termes, les scientifiques peuvent identifier comment le signal circule en résolution milliseconde et déterminer la localisation de la source d’activité dans le cortex cérébral.
Les résultats ont démontré que la puissance des oscillations gamma dans le cortex auditif changeait avec l’âge : la puissance était plus élevée chez les enfants plus âgés que chez les plus jeunes. De plus, les chercheurs ont montré pour la première fois que la localisation corticale de cette activité peut également changer avec l’âge.
Chez les enfants plus âgés, la source était située plus en arrière dans le cortex auditif primaire que chez les plus jeunes. De plus, les chercheurs ont démontré pour la première fois que le deuxième type d’activité (la réponse neuromagnétique totale à un stimulus auditif) dans la même partie du cerveau changeait également avec l’âge : l’amplitude diminuait chez les enfants plus âgés.
Enfin, les résultats ont montré que les deux types d’activité cérébrale étaient liés l’un à l’autre : plus la puissance de l’activité rythmique dans la gamme gamma est élevée, plus l’amplitude de la réponse magnétique totale au stimulus est faible. Les chercheurs pensent que tous ces effets sont associés à des changements liés à l’âge dans l’équilibre entre l’excitation et l’inhibition.
Ces changements liés à l’âge dans différents types d’activité peuvent faire partie du même mécanisme de développement dans le cortex auditif. Nous pensons qu’il est important de comprendre tous ces mécanismes, car à l’avenir, cela peut contribuer à l’étude de la perception auditive chez les enfants au développement atypique. Par exemple, un grand nombre d’études ont révélé un fonctionnement atypique des oscillations gamma chez les enfants autistes. C’est probablement l’un des mécanismes neurophysiologiques des troubles de la compréhension du langage chez ces enfants. »
Vardan Arutiunian, auteur de l’article et chercheur junior au HSE Center for Language and Brain
