Efficacité des entraînements cognitifs et physiques chez les survivants du cancer pédiatrique

Objectifs et hypothèses :

L'objectif général de cette étude est triple : premièrement, cette étude vise à approfondir les connaissances sur les modèles particuliers de déficience cognitive à long terme chez les survivants du cancer pédiatrique. Comprendre la nature des déficits cognitifs dans cette population sera utile pour développer des stratégies thérapeutiques adaptées. Deuxièmement, la disponibilité d'une formation bien conçue et adaptée aux enfants et fondée sur des données probantes est d'une importance clinique majeure pour prévenir les problèmes scolaires et le déclin ultérieur des fonctions cognitives. Troisièmement, la détection des changements neuronaux induits par l'entraînement dans la structure de la substance blanche donnera un aperçu de la plasticité fonctionnelle du cerveau de l'enfant. De plus, les changements induits par la formation dans la substance blanche construiraient des preuves solides de l'effet de l'intervention particulière.

Les hypothèses suivantes seront évaluées en particulier dans la présente étude :

1. Les enfants ayant des antécédents de tumeurs cérébrales (BT) présentent des problèmes particuliers de mémoire et d'attention, entraînant un déficit général dans plusieurs domaines cognitifs. Les enfants ayant des antécédents de cancer sans atteinte du SNC présentent moins de problèmes que les enfants ayant des antécédents de cancer avec BT dans les mêmes domaines cognitifs, mais plus de problèmes que les enfants témoins en bonne santé.
2. L'entraînement standardisé de la mémoire de travail conduit à l'amélioration des performances de la mémoire de travail. Un transfert de l'effet d'entraînement, en particulier dans les domaines des fonctions exécutives, de la mémoire et de l'attention, est attendu.
3. L'entraînement physique améliore la coordination, l'endurance et la force motrice. Un transfert vers plusieurs domaines cognitifs (i.e. fonctions exécutives) et le concept de soi physique est attendu.
4. Après l'entraînement de la mémoire de travail et l'entraînement physique, la structure de la substance blanche des patients montrera des changements significatifs dans l'anisotropie fractionnelle. Il y aura également des changements dans la connectivité fonctionnelle.
5. Les effets neuropsychologiques de l'entraînement seront toujours présents après 6 mois après l'entraînement pour les deux groupes expérimentaux.

Toutes les comparaisons seront effectuées au niveau individuel (niveau intra-individuel, objectif premier) ainsi qu'au niveau inter-individuel (comparaisons inter-groupes, objectif secondaire). Le niveau de signification est fixé à α = 0,05.

Intervenants :

Survivants du cancer : Les chercheurs incluront 150 enfants et adolescents âgés de 7 à 16 ans qui ont reçu un diagnostic initial de cancer avec/sans atteinte du SNC (système nerveux central) au cours des 10 dernières années et qui ont mis fin à leur traitement (chirurgie, radiothérapie et/ou chimiothérapie ) au moins 12 mois avant leur participation à l'étude. Les survivants du cancer seront recrutés dans deux unités pédiatriques spécialisées différentes en Suisse. Afin de minimiser l'hétérogénéité de l'échantillon, les enfants ayant des antécédents de cancer sans atteinte du SNC et uniquement une ablation chirurgicale de la tumeur sans radiothérapie et / ou chimiothérapie ultérieure seront exclus de l'étude. En raison de la probabilité accrue d'abandon des enfants ayant des antécédents de cancer dans une étude longitudinale, plus que la quantité statistiquement requise de participants (> 25 enfants par groupe) seront recrutés pour atteindre une puissance statistique suffisante.

Témoins sains : 40 enfants et adolescents en bonne santé (appariés selon l'âge et le sexe) seront inclus dans la première évaluation et serviront d'échantillon de contrôle sain. Ils seront recrutés principalement via leurs frères et sœurs, qui sont inclus dans le groupe des survivants du cancer, ainsi que des connaissances personnelles parmi le personnel hospitalier et les collaborateurs de l'étude.

Conception La présente étude est conçue comme un essai contrôlé stratifié randomisé comprenant deux groupes d'intervention, un groupe d'attente (enfants ayant des antécédents de cancer [à la fois CNS+ et CNS-] et un groupe témoin en bonne santé (apparié pour l'âge et le sexe). Certains enfants du groupe de patients seront affectés à un groupe d'attente-contrôle pour déterminer les effets de l'entraînement (leur entraînement commence plus tard). Après attribution aléatoire aux conditions respectives, le matériel d'intervention (XBOX ou ordinateur), sera installé au domicile des participants. Ainsi, une première session de formation supervisée aura lieu. Les fonctions exécutives avant et après ainsi que plus de détails sur les effets d'une seule séance d'intervention (sur le plaisir, l'excitation, etc.) seront examinés. Par la suite, le groupe respectif suivra soit un entraînement standardisé et informatisé de la mémoire de travail, soit un entraînement physique. Une évaluation neuropsychologique sera réalisée avant l'intervention/entraînement et refaite avec tous les participants à la fin de l'entraînement de mémoire ou de l'entraînement physique et à 6 mois après l'entraînement. L'imagerie structurelle et fonctionnelle sera réalisée avant et peu de temps après l'entraînement de la mémoire de travail et l'entraînement physique. Un système d'IRM du corps entier de 3 Tesla sera utilisé (Siemens ; Erlangen, Allemagne). L'imagerie anatomique sera obtenue à l'aide d'une séquence d'imagerie cérébrale structurelle pondérée en T1 avec une couverture du cerveau entier. Les images de connectivité structurelle seront acquises à l'aide d'une séquence q-ball, la connectivité fonctionnelle sera mesurée à l'aide d'une séquence d'imagerie planaire à écho multibande (MB EPI). Le pré- et post-traitement des données structurelles sera effectué à l'aide des programmes SPM8 (Welcome Departement of Imaging Neuroscience, Londres) et MATLAB (MATLAB version 8.2). Afin d'effectuer des analyses de connectivité fonctionnelle, la boîte à outils de connectivité CONN fMRI 13.1 (Whitfield-Gabrieli & Nieto-Castanon, 2012) est utilisée. Les cartes d'anisotropie fractionnaire sont fournies par le logiciel Siemens et peuvent être directement utilisées pour une évaluation statistique plus poussée.

Interventions:

Les 150 participants ayant des antécédents de cancer seront répartis au hasard mais de manière stratifiée en 3 groupes (groupes A, B et C) (voir Fig.1).

Entraînement A : Le groupe A (n1 = 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) suivra un programme d'entraînement de la mémoire de travail. Les enfants recevront un entraînement individuel de la mémoire basé sur le programme informatique Cogmed RM (Klingberg et al., 2005) et seront supervisés par des neuropsychologues formés. Son efficacité dans l'utilisation avec des enfants atteints de cancer a été récemment publiée (par ex. Hardy et al., 2012). Les enfants suivront 25 sessions de formation « en ligne » ; chaque session dure environ 45 minutes et se compose d'une sélection de différentes tâches qui ciblent les différents aspects de la mémoire de travail. Le niveau de difficulté de l'entraînement est toujours ajusté en fonction des performances de l'utilisateur. Les enfants effectueront le programme d'entraînement de la mémoire à la maison sur une période de 8 semaines. L'enfant et un entraîneur agréé Cogmed RM (neuropsychologue) examineront et surveilleront les résultats de l'entraînement de chaque jour en ligne. Lors d'une première séance à l'hôpital (Zurich ou Berne), le coach Cogmed RM planifie et structure la formation avec l'enfant et les parents. L'entraîneur fournira une supervision hebdomadaire et des commentaires sur les performances et les progrès de l'enfant par téléphone au domicile de l'enfant. Lors de la séance de clôture avec l'enfant et les parents, l'expérience de formation sera passée en revue.

Entraînement B : Le groupe B (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) recevra un entraînement physique pouvant être exécuté à domicile. La formation sera basée sur les jeux xbox Kinect (ex. Shape Up) et comprennent des jeux et des activités telles que des jeux de saut et de course, de l'entraînement physique et des activités de danse. Tout le matériel sera fourni par l'Inselspital Bern. Une séance d'entraînement durera environ 45 minutes et sera effectuée 3 jours par semaine sur une période de 8 semaines.

Le groupe C (n1 = 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) servira de groupe de contrôle en attente et recevra soit le programme d'entraînement physique, soit le programme d'entraînement de la mémoire de travail après l'achèvement de l'évaluation neuropsychologique II.