L'activité cérébrale chez les nourrissons peut-elle prédire l'autisme?

Dans une nouvelle étude, des chercheurs en autisme ont utilisé des IRM d'enfants de six mois pour montrer comment les régions du cerveau sont connectées et synchronisées, puis ont correctement prédit 81% des bébés à haut risque qui répondraient plus tard aux critères de l'autisme à l'âge de deux ans.

"Il n'y a pas de caractéristiques comportementales pour nous aider à identifier l'autisme avant le développement des symptômes, qui apparaissent au cours de la deuxième année de vie", a déclaré le co-auteur principal John R. Pruett Jr., MD, Ph.D., professeur agrégé de psychiatrie à la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis

«Mais une intervention précoce améliore les résultats, donc si à l'avenir nous pouvions utiliser l'IRM pour identifier les enfants à très haut risque avant qu'ils ne développent des symptômes, nous pourrions commencer les traitements plus tôt.

Dans une étude précédente publiée dans la revue La nature, des chercheurs de l'Université de Caroline du Nord (UNC) ont utilisé des IRM pour déterminer les différences dans l'anatomie cérébrale qui pourraient prédire quels bébés développeraient l'autisme lorsqu'ils étaient tout-petits.

Dans le nouvel article, publié dans Médecine translationnelle scientifique, les chercheurs décrivent un deuxième type de biomarqueur cérébral qui pourrait être utilisé dans le cadre d'une boîte à outils de diagnostic pour aider à identifier les enfants le plus tôt possible, avant même que les symptômes de l'autisme n'apparaissent.

«Le document Nature s'est concentré sur la mesure de l'anatomie à deux moments (six et 12 mois), mais ce nouvel article se concentre sur la façon dont les régions du cerveau sont synchronisées entre elles à un moment donné (six mois) pour prédire à un âge encore plus jeune quels bébés développerait l'autisme chez les tout-petits », a déclaré l'auteur principal Joseph Piven, MD, professeur distingué de psychiatrie Thomas E. Castelloe à la faculté de médecine de l'UNC et directeur du Carolina Institute for Developmental Disabilities.

«Plus nous comprendrons le cerveau avant l'apparition des symptômes, mieux nous serons préparés à aider les enfants et leur famille.»

Pour l'étude, des nourrissons endormis ont été placés dans un appareil IRM et scannés pendant environ 15 minutes pour enregistrer l'activité neuronale dans 230 régions cérébrales différentes. Les chercheurs ont ensuite pu observer l'activité cérébrale synchronisée, cruciale pour la cognition, la mémoire et le comportement.

Les chercheurs se sont ensuite concentrés sur les connexions des régions du cerveau liées aux caractéristiques fondamentales de l'autisme: les compétences linguistiques, les comportements répétitifs et le comportement social. Par exemple, ils ont déterminé quelles régions du cerveau - synchronisées à six mois - étaient liées aux comportements à deux ans.

Ces informations ont aidé les co-chercheurs de Piven à créer un programme informatique, appelé classificateur d'apprentissage automatique, capable de trier les différences de synchronisation entre les régions clés du cerveau. Une fois que l'ordinateur a appris ces différents modèles, les chercheurs ont appliqué les informations à un groupe distinct de nourrissons.

Cette partie de l'étude portait sur 59 nourrissons à haut risque. Chacun avait un frère plus âgé atteint d'autisme, ce qui signifie que chaque bébé avait environ une chance sur cinq de développer l'autisme, contre une sur 68, ce qui est le risque approximatif pour la population générale. Onze des 59 bébés ont développé l'autisme.

Le classificateur d'apprentissage automatique a été en mesure de séparer les résultats en deux groupes principaux: les données IRM d'enfants qui ont développé l'autisme et les données IRM de ceux qui ne l'ont pas fait. En utilisant uniquement ces informations, le programme informatique a correctement prédit 81% des bébés qui répondraient plus tard aux critères d'autisme à l'âge de deux ans.

«Lorsque le classificateur a déterminé qu'un enfant était autiste, c'était toujours juste. Mais il a raté deux enfants. Ils ont développé l'autisme mais le programme informatique ne l'a pas prédit correctement, selon les données que nous avons obtenues à l'âge de six mois », a déclaré Robert Emerson, Ph.D., ancien postdoctoral de l'UNC et premier auteur de l'étude.

«Personne n’a fait ce genre d’étude chez des enfants de six mois auparavant, et il faut donc la reproduire. Nous espérons mener bientôt une étude plus large avec différents participants à l'étude.

Source: Système de soins de santé de l'Université de Caroline du Nord