L’autisme : une petite malformation du cortex cérébral

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L’autisme dont la fréquence est d’environ une personne sur 100 atteint 5 fois plus les garçons que les filles et cette pathologie d’origine encore largement inconnue aurait tendance à augmenter mais cette observation peut être contestée en raison des progrès réalisés dans sa détection. Il n’existe aucun traitement pour améliorer ce trouble psychiatrique plus ou moins handicapant. Très brièvement l’autisme est un trouble apparaissant dès l’âge de six mois et bien établi à l’âge de deux ans dont le principal symptôme est un déficit communicationnel de l’enfant entrainant de ce fait un repli sur lui-même. Sur le plan génétique les tentatives d’explication de l’autisme se sont révélées décevantes. Quant aux facteurs environnementaux, y compris l’administration de vaccins, ayant pu interférer avec le développement cérébral avant ou après la naissance, il n’y a pas de conclusions claires qui puissent étayer une origine de l’autisme liée à ces derniers. Enfin, de nombreuses études ont fait état de discrètes modifications des replis du cortex chez les enfants autistes sans qu’une quelconque relation de cause à effet ait pu être avancée.

Une récente étude réalisée à l’Université Aix-Marseille en liaison avec l’Hôpital de la Timone à Marseille sous la direction du Docteur Christine Deruelle vient de lever un coin du voile mystérieux de l’autisme qui tendrait à prouver que l’origine de cette maladie psychiatrique est liée à un défaut du repli des circonvolutions du cortex cérébral au niveau des aires du langage en particulier l’aire de Broca. De nombreux travaux réalisés en imagerie du cerveau par résonance magnétique nucléaire ont montré que les enfants autistes présentaient des modifications sans que jamais il ait pu être mis en évidence de manière décisive une origine anatomique. C’est ce que vient de réaliser l’équipe du docteur Deruelle en cartographiant par IRM les cerveaux de 59 enfants diagnostiqués autistes, 21 enfants souffrant de troubles psychologiques autres que l’autisme et 22 enfants normaux, tous âgés de 18 à 110 mois. Comme l’occurence de l’autisme est plus fréquente chez les garçons, tous les sujets ayant participé à cette étude étaient donc des garçons.

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Pour comprendre la signification des résultats obtenus il faut faire un bref rappel de la structure du cortex cérébral. Le volume du cerveau est limité par la boite crânienne, la surface du cortex n’a donc pu se développer qu’en s’organisant en replis formant des fissures (sulcus en latin) de profondeurs variées que les anatomistes appellent des pits, un mot d’origine anglo-saxonne pouvant se traduire par puits. Ces fissures se forment au cours du troisième trimestre de la gestation mais le développement du cortex continue au cours des deux premières années après la naissance et ces fissures évoluent encore contribuant à la bonne mise en place de l’organisation neuronale finale du cortex.

Un traitement informatique des données IRM permet de quantifier la profondeur des fissures du cortex cérébral dont, il faut le rappeler, l’épaisseur n’est que de quelques millimètres, la partie du cerveau où se trouvent les fameuses « petites cellules grises » si souvent vantées par Hercule Poirot au cours de ses enquêtes policières.

La profondeur de ces replis discrets du cortex est donc directement liée à l’activité cérébrale sensorielle ou cognitive. L’ étude par imagerie par résonance magnétique réalisée à Marseille a montré que la profondeur de ces replis était significativement altérée chez les enfants autistes. Les « puits » (sulcal pits) au niveau de l’aire de Broca ou aire de Brodmann 45 sont moins profonds chez les enfants autistes. Il n’est pas difficile de comprendre que les enfants souffrant d’autisme disposent dans cette aire particulière du cerveau d’un déficit en neurones puisque la surface du cortex y est géométriquement réduite (voir la note explicative de la figure tirée de l’article cité en référence).

Quelles sont les causes de cette malformation discrète mais évidente du cortex conduisant à l’autisme ? Cette étude n’aborde pas le sujet car il est extrêmement complexe et multifactoriel. Finalement l’autisme ne serait qu’un petit incident apparaissant au cours du développement du cerveau depuis le troisième tiers de la vie foetale jusqu’à l’âge de deux ans dont on ne connaîtra peut-être jamais les causes …

Source et illustration : Biological Psychiatry, http://dx.doi.org/10.1016/j.bpsc.2015.11.003 Article aimablement communiqué par le Docteur Deruelle qui est chaleureusement remerciée ici. Autre illustration du cerveau (aire de Broca) Wikipedia.

Note. Graphique : différence de profondeur des fissures (sulcal pits) en centimètres entre les contrôles (CTR), les enfants autistes (AD, autism disease) et les enfants souffrant d’autres troubles du développement PDD-NOS), deep : profond, shallow : peu profond . Partie droite, représentations des parties gauche et droite du cortex. En jaune les différences non significatives entre les trois groupes, en rouge, différence significative. Partie inférieure : zoom de la fissure de l’aire de Broca symbolisée par un point noir jouxtant la grande fissure de Sylvius, échelle colorée de -1 à +1 centimètre.

Lire des histoires illustrées à un très jeune enfant : que des bénéfices !

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Il y a déjà plusieurs années mon fils lisait des histoires en français à sa fille tous les soirs et comme il s’agissait de livres pour enfants illustrés elle regardait les pages mais ne comprenait pas le texte écrit, bien évidemment. Il est certain maintenant que faire la lecture à de jeunes enfants est en fait associé à des différences dans l’activité cérébrale liée à l’aptitude précoce à la lecture. Naturellement ma petite-fille, dès l’âge de 1 an est allé à l’école maternelle japonaise et elle lit et écrit maintenant en japonais bien qu’elle comprenne parfaitement le français oral. Mais la lecture dès le plus jeune âge a un impact mesurable sur la manière dont un enfant mémorise les histoires et peut aider les parents à prédire sa capacité à lire et écrire par la suite. Les régions du cerveau qui sont en effet mises en œuvre sont celles où sont mémorisées les images ce qui aide l’enfant à « voir » les histoires à travers les illustrations en renforçant de manière irremplaçable le rôle futur de l’imagination. C’est ce qu’affirme, preuves à l’appui par imagerie fonctionnelle du cerveau par résonance magnétique nucléaire (fMRI) le Docteur John Hutton de l’Hôpital pour enfants de Cincinnati.

On conseille aux parents de faire la lecture à leurs très jeunes enfants pour stimuler leurs capacités de mémorisation et pour créer des connexions dans le cerveau qui favorisent le développement du langage, au moins dans les pays anglo-saxons et en tous les cas au Japon. J’ignore quelle est la position française à ce sujet sachant que le rôle de l’EducNat est d’atteindre un nivellement vers la médiocrité, ce qui me semble contradictoire avec ce type de conseil. Il manquait cependant des évidences directes de ces effets sur le cerveau des jeunes enfants et c’est maintenant chose faite. Le Docteur Hutton a étudié 19 jeunes enfants âgés de 3 à 5 ans, un tiers d’entre eux appartenant à des familles modestes. Les parents ou les personnes s’occupant de ces enfants à la maison ont répondu à quelques questions relatives aux stimulations des facultés cognitives des enfants notamment en ce qui concernait la lecture, quels livres, quelle sorte de livres et combien de fois on faisait la lecture aux enfants, par jour ou par semaine, quel temps les parents consacraient à parler et jouer avec leur enfant et quelles sortes d’exercices de reconnaissance des formes ou de dénombrement d’objets ils encourageaient leur enfant à effectuer.

On soumit alors les enfants parfaitement conscients à un examen par fMRI en leur faisant écouter à l’aide de mini-écouteurs une histoire adaptée à leur âge mais sans stimuli visuels alors qu’ils se trouvaient dans le tunnel de la machine magnétique. Le but de cette investigation était de savoir si les régions du cerveau impliquées dans le langage étaient plus activées avec des enfants à qui on faisait la lecture régulièrement en comparaison d’autres enfants plutôt délaissés dans ce domaine. Les résultats montrèrent que les enfants exposés à la maison à une lecture fréquente ou quotidienne montraient une forte activation des régions du cerveau prenant en charge spécifiquement la sémantique, en d’autres termes la signification du langage. Ces zones sont critiques pour l’apprentissage de la parole et plus tard de la lecture. Il s’agit de zones du cortex postérieur gauche, du precuneus (lobe pariétal supérieur, cerclé en bleu) qui est impliqué dans l’imagerie visuelle, du lobe moyen/temporal angulaire gauche (aussi appellé aire de Brodmann 37, cerclé en rose) impliqué dans la signification des associations auditives, si je ne me trompe pas, et du lobe occipital latéral impliqué dans la compréhension des associations visuelles (aussi appellé aire de Brodmann 17, cerclé en vert) comme l’indique l’illustration en lecture par imagerie différentielle indiquant le surcroit de consommation d’oxygène. Les couleurs les plus « chaudes » indiquent un flux sanguin plus élevé et donc une activité électrique plus soutenue.

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Les aires du cortex cérébral directement impliquées dans l’imagerie mentale sont donc les plus activées, ce qui suggère que la visualisation joue un rôle clé dans la compréhension narrative et la préparation à la lecture. Ces aires permettent en effet à l’enfant de « voir » le récit que son tuteur lui lit et qu’il écoute. Cette disposition devient d’autant plus importante quand l’enfant évolue des livres illustrés vers les livres sans images. Il doit alors imaginer « visuellement » l’histoire. L’étude a enfin montré que les ménages aisés lisaient plus volontiers des histoires illustrées à leurs enfants en bas âge, mais ce détail ne relevait pas de l’étude elle-même.

Ce résultat nouveau est prometteur dans la mesure où il aidera à promouvoir la lecture aux « tout-petits » afin d’éviter des problèmes scolaires futurs mais aussi à identifier les enfants à risque tout en leur permettant ensuite de se consacrer au monde merveilleux de la lecture.

Source : http://aapnews.aappublications.org/content/early/2015/04/25/aapnews.20150425-4 , illustrations : Dr Hutton et Wikipedia

« Dites-moi ce que vous mangez et je vous dirai qui vous êtes »

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« Dites-moi ce que vous mangez et je vous dirai qui vous êtes ». Cet adage ne s’applique pas seulement à la forme physique mais également aux capacités intellectuelles. On pourrait aussi dire « dites-moi ce que votre mère mangeait quand vous étiez encore un fœtus puis nourri au sein et je vous dirai … » car tout se passe très tôt dans la vie ! C’est ce que vient de montrer une étude réalisée à l’Université de Californie à Santa Barbara en établissant une corrélation entre les facultés intellectuelles telles qu’on peut les quantifier à l’aide de tests de QI, les tests PISA, et la teneur en certains acides gras du lait maternel. Mais le développement du cerveau commence aussi au cours de la vie foetale et pour qu’il soit optimal, il faut que les nutriments disponibles pour le fœtus puis l’enfant nourri au sein soient harmonieusement équilibrés en particulier au niveau des acides gras insaturés. Et tout dépend naturellement, en partie du moins, du régime alimentaire de la mère pendant la grossesse puis quand elle allaite. Il est en effet crucial pour le développement cérébral qu’un apport équilibré en acides gras puisse être, si l’on peut dire, susceptible de favoriser le développement neuronal. Un acide gras est particulièrement important sinon critique pour la bonne maturation du cerveau, il s’agit d’un de ces « fameux » omega-3 dont on n’entend dire que du bien pour la santé dans la presse populaire. Pour une fois c’est bien vrai et l’étude réalisée à l’Université de Santa Barbara le prouve clairement.

Pour une bonne compréhension de ce qui va suivre il faut faire quelques rappels au sujet de la synthèse des acides gras insaturés que notre organisme est pratiquement incapable de synthétiser par lui-même. Par exemple l’acide linoléique (un omega-6) est très difficilement allongé pour produire l’acide docosahexaenoïque (DHA), un autre acide gras polyinsaturé, un « omega-3 » qui est essentiel pour le développement du cerveau durant la vie foetale mais aussi pour les gonades, la qualité du sperme ou encore le fonctionnement de la rétine. La femme enceinte fait preuve d’une certaine ingéniosité pour procurer à l’enfant qu’elle porte suffisamment de cet acide vraiment essentiel pour le cerveau au prix de quelque prouesses métaboliques qui permettent d’en synthétiser suffisamment à partie de l’acide linoléique (LA) qu’on trouve dans l’huile de pépin de raisin ou de tournesol par exemple et de bien d’autres plantes :

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(Il faut encore deux étapes de désaturation pour aller de l’acide docosotétraenoïque à la DHA, Wikipedia)

Le mieux en réalité est de manger du poisson des mers froides pour constituer un apport en cet acide essentiel pour un bon développement du cerveau. Autrefois, et je m’en souviens très bien, on se shootait étant enfant avec de l’huile de foie de morue, un véritable cadeau de la nature pour le bon développement de l’organisme et en particulier du cerveau. Le fait que depuis une centaine d’années on ait inondé notre nourriture avec des huiles riches en acide linoléique provenant de diverses cultures en particulier dans les pays européens a eu tendance à modifier de manière critique le développement du cerveau sans qu’on ne s’y attende vraiment.

Un marqueur fiable permettant d’apprécier la teneur en différents acides gras est le lait maternel et en déterminant par analyse chimique les teneurs relatives en DHA et en LA, on a pu avec cette étude, selon les pays, établir une corrélation avec le développement cérébral et cognitif des enfants, aussi incroyable que cela puisse paraître. Le programme PISA, dont on a beaucoup parlé à propos du mauvais classement de la France, mis en place par l’OCDE, est un excellent outil objectif pour établir une évaluation des capacités intellectuelles des enfants et il aura suffi de rapprocher ces résultats avec les teneurs en DHA et LA du lait maternel pour tenter d’établir une corrélation entre le développement cérébral et les teneurs en ces acides gras insaturés dans différents pays. Le test PISA comporte trois volets, l’arithmétique, la lecture et les sciences naturelles, un terme désuet que je réécris ici pour la bonne cause car il s’agit d’une évaluation de la curiosité intellectuelle, on pourrait dire l’éveil, tout simplement.

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Il apparaît que l’étude réalisée sous la direction du Docteur Steven Gaulin, ci-dessus, montre clairement un résultat inattendu illustré par la figure tirée de l’article paru dans le dernier numéro du journal scientifique « Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids ».

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Moins il y a d’acide linéoléique et plus il y a de DHA dans le lait maternel, plus le succès aux tests PISA est satisfaisant, ceci après analyse des laits maternels dans 28 pays différents ayant également participé à ce programme PISA.

L’échelle logarithmique horizontale représente le rapport entre l’acide docosahexaenoïque (DHA) et l’acide linoléique (LA) dans le lait et l’échelle verticale le score obtenu pour les tests PISA : arithmétique, lecture et éveil. On remarque que plus le lait maternel est enrichi en DHA, plus le test PISA est satisfaisant. C’est un résultat inattendu qui indique qu’une nourriture enrichie en LA n’était pas aussi favorable qu’attendu pour le bon développement du cerveau quand bien même cet acide gras (18 atomes de carbone) peut éventuellement servir de point de départ pour la synthèse de l’acide gras vraiment important pour le développement cérébral, la DHA (22 atomes de carbone). On peut donc se poser la question suivante : ne sommes-nous pas en train de nous abâtardir intellectuellement avec cet enrichissement artificiel en acides gras provenant des grandes cultures d’oléagineux ? La figure est riche d’enseignements : tous les pays faisant partie du peloton de tête du classement PISA, hormis la Chine car les tests furent réalisés exclusivement à Shanghai sur des échantillons d’enfants présélectionnés, sont des pays où la nourriture comporte des apports importants en DHA provenant des poissons marins à chair rouge connus pour être riches en DHA ou encore certaines algues communément utilisées dans l’alimentation.

Ces travaux entourés de toutes les précautions d’analyses biochimiques et statistiques sont donc sans appel, une alimentation n’apportant pas suffisamment d’acides gras polyinsaturés, notamment la DHA, entraine tout simplement un sous-développement cérébral et par voie de conséquence un sous-développement intellectuel. Triste perspective …

Source : article du PLEFA aimablement communiqué par le Docteur Gaulin qui est ici vivement remercié (DOI: 10.1016/j.plefa.2014.07.017 ). Note : je tiens à la disposition de mes lecteurs certains articles scientifiques auxquels je fais référence quand ils ne sont pas en accès libre. Il leur suffit de m’informer de leur intérêt par un simple commentaire. Ce service est naturellement gracieux, mon blog n’ayant aucune visée mercantile.

La théorie du genre encore sérieusement mise à mal

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Les différences entre les hommes et les femmes sont génétiques, c’est évident et personne ne peut prouver le contraire. La femme possède deux chromosomes X dont l’un est pratiquement inopérant car « silencieux ». L’homme possède un chromosome X qui n’est pas totalement « réduit » au silence et un chromosome Y codant pour un certain nombre de fonctions qui font qu’un homme est un homme et non pas une femme puisqu’il possède aussi un chromosome X. Jusque là il n’y a pas d’équivoque possible même si cette entrée en matière est un peu schématique.

Là où les choses deviennent plus compliquées c’est quand on examine le rôle de la testostérone sur le développement du cerveau durant la vie foetale. Les adeptes de la théorie du genre vont hurler et les féministes vont grincer des dents mais c’est un fait pour lequel les preuves viennent enfin d’être apportées car cette histoire de développement différentiel du cerveau selon que le fœtus est « mâle » ou « femelle » et qui faisait l’objet d’une hypothèse dite de Geschwing-Galaburda vient d’obtenir un support incontestable mais assez indirectement, il faut l’avouer. Les différences cognitives objectivement observées entre hommes et femmes sont en effet liées à la bilatéralisation du cerveau dont la manifestation la plus connue est l’aptitude à mieux se servir de sa main droite ou de sa main gauche pour écrire ou manipuler un outil. Mais il y a aussi les oreilles, l’acuité auditive n’est jamais identique pour les deux oreilles, et il en est de même pour la vue ainsi que pour les fonctions cérébrales liées à la maitrise du langage. Bref, les choses n’étaient pas toujours très claires puisque par exemple pour 95 % des droitiers, le langage est géré par le lobe frontal de l’hémisphère gauche alors que pour les gauchers ce pourcentage de gestion du langage par l’hémisphère droit tombe à 19 % et la prise en charge du langage est pour 20 % des gauchers bilatérale. Les deux hémisphères du cerveau sont reliés entre eux par des connections neuronales qui passent par le corps calleux et la maturation de cet ensemble complexe durant la vie foetale est influencée par le taux de testostérone circulant dans le sang du fœtus soit en provenance de la mère dont les ovaires sécrètent un peu de testostérone mais aussi et surtout du fœtus lui-même quand il s’agit d’un garçon. La production de testostérone est en effet en grande partie commandée par le chromosome Y puisque ce dernier a pour fonction première d’assurer la maturation des testicules qui produisent de la testostérone dès la vie foetale et la différence entre filles et garçons est suffisante pour aboutir à des différences de maturation du cerveau et donc des fonction cognitives latéralisées.

Une équipe de neuropsychiatres de l’Université de Vienne en Autriche a étudié deux échantillons de personnes en Allemagne et en Autriche, indépendants et suffisamment importants pour atteindre des certitudes statistiques sur le fait d’être gaucher ou droitier. Treize mille personnes ont été étudiées en deux groupes distincts. Ces deux études séparées ont abouti aux même résultats. Globalement, 7,5 % des femmes sont gauchères et 8,8 % des hommes le sont. La différence n’est pas vraiment convaincante mais si on affine l’analyse en se penchant sur les dates de naissance l’équipe de chercheurs de la Faculté de Psychologie de l’Université de Vienne s’est aperçu que nés entre février et octobre, 8,8 % des hommes était gauchers alors que ce pourcentage atteignait 10,5 % pour ceux nés en novembre, décembre et janvier, selon Ulrich Tran, principal auteur de cette étude parue dans la revue Cortex. Il ne faut pas s’arrêter sur les mois les moins éclairés de l’année mais rechercher plutôt la cause en amont, vers les mois de mai à août car la sécrétion de testostérone est discrètement plus importante chez la femme durant les mois d’été pour une raison encore inconnue. Or la construction spatiale du cerveau débute très tôt au cours de la vie foetale et une différence même infime du taux de testostérone influe sur cette maturation et la présente étude le confirme. On sait que la testostérone a pour effet de légèrement retarder la maturation de l’hémisphère gauche du cerveau durant le développement du fœtus et il n’y a qu’un petit pas à franchir pour en déduire que c’est donc bien la testostérone qui favorise cette plus importante apparition de gauchers selon la date de naissance puisque le gaucher est plutôt droitier en terme d’hémisphère cérébral.

Et on peut en déduire alors que cette même hormone peut avoir pour effet une différence dans les fonctions cognitives générales entre la femme et l’homme pour cette même raison malgré le fait que des études détaillées par fMRI n’ont pas pu montrer de différence significative pour la densité de matière grise entre les hommes et les femmes (voir le lien). Reste à démontrer que les gauchers sont « plus intelligents » que les droitiers pour les mêmes raisons. Je ne m’aventurerai pas dans ce domaine, étant moi-même gaucher, car on me taxerait de débatteur scientifique entaché de basse partialité.

Source : Universität Wien ( http://medienportal.univie.ac.at/presse/ )

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0071275