Entraînement cognitif chez les enfants atteints de TSA

1. INTRODUCTION Le trouble du spectre autistique (TSA) est un trouble neurodéveloppemental sévère caractérisé par des déficits des compétences sociales et communicatives, un ensemble restreint d'intérêts, d'activités et/ou des comportements répétitifs qui sont généralement observés dans la petite enfance. La prévalence du TSA est d'environ 1 enfant sur 68 et c'est le trouble du développement qui connaît la croissance la plus rapide. Le coût du diagnostic et du traitement des TSA est estimé à environ 236 à 262 milliards de dollars par an.

La plasticité fait généralement référence à la susceptibilité d'un organisme à changer. Le cerveau humain fait preuve d'une incroyable capacité plastique. Plusieurs réseaux neuronaux peuvent soutenir la même fonction cognitive (une capacité mentale) avec différents systèmes prenant en charge la même fonction chez différents individus. Cette relation structure-fonction "plusieurs à un" est une forme de plasticité. L'examen des réseaux de neurones responsables d'un processus cognitif chez différents individus peut donner un aperçu de la capacité plastique de ce processus.

L'entraînement cognitif est centré sur la notion de plasticité. Cela implique l'exercice répété d'un processus cognitif spécifique (ou de plusieurs processus) sur plusieurs semaines, après quoi des gains de performance sont attendus sur la tâche entraînée ainsi que sur diverses tâches non entraînées qui impliquent directement ou indirectement le ou les processus cognitifs ciblés. La généralisation des gains de performance à des tâches non entraînées est appelée « transfert » et est essentielle à l'efficacité de l'entraînement. L'entraînement cognitif a été utilisé pour remédier aux déficits chez les adultes victimes d'accidents vasculaires cérébraux, de sclérose en plaques, de schizophrénie, d'enfants souffrant de troubles de la mémoire de travail, d'enfants atteints de trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH), d'enfants en bonne santé avant la maternelle, ainsi que pour améliorer les performances cognitives chez les jeunes en bonne santé. adultes et personnes âgées en bonne santé. Pourtant, les avantages de cette intervention pour les enfants atteints de TSA ont reçu relativement peu d'attention.

Des recherches récentes indiquent que des schémas perturbés de développement cortical dans les TSA peuvent conduire à sa manifestation clinique. Plus précisément, des rapports antérieurs ont montré un schéma de connectivité corticale à longue portée réduite et une connectivité fonctionnelle localisée accrue dans les TSA. Ce modèle a été récemment vérifié à l'aide de méthodes d'analyse d'imagerie très strictes. Cette connectivité fonctionnelle altérée peut être particulièrement perturbatrice pour les fonctions cognitives qui exigent un traitement intégratif de l'information comme le fonctionnement exécutif (fonctions cognitives d'ordre supérieur qui contrôlent d'autres processus cognitifs, par ex. Contrôle conscient de la pensée et de l'action), théorie de l'esprit, traitement du visage, langage et communication, qui ont tous été précédemment établis comme des processus altérés dans les TSA.

De plus, environ 50 à 70 % des enfants atteints de TSA reçoivent un diagnostic de déficience intellectuelle, qui se manifeste par des troubles cognitifs. Il a été démontré que la déficience intellectuelle place les enfants atteints de TSA à risque d'une trajectoire de « faible fonctionnement » tout au long de la vie et à risque d'avoir des symptômes plus graves. Il a été démontré que l'entraînement cognitif améliore les fonctions exécutives sous-jacentes à la capacité intellectuelle telles que la mémoire de travail, l'intelligence fluide, l'attention exécutive ainsi que la réussite scolaire. L'entraînement cognitif dispensé à un âge précoce peut renforcer les processus qui sont importants pour la capacité intellectuelle et donc améliorer la trajectoire clinique du TSA.

Bien que ces théories récentes sur les TSA pointent vers des déficits des fonctions exécutives, ce domaine manque actuellement d'une intervention fondée sur des preuves, qui s'attaque directement aux déficits des fonctions exécutives. Les interventions existantes pour les TSA (essentiellement le développement des compétences comportementales) sont complexes sur le plan administratif et nécessitent un personnel hautement qualifié. En conséquence, ces approches ont imposé une demande extrêmement élevée aux cliniques et aux praticiens en créant de longues listes d'attente. Ces approches sont peu accessibles pour de nombreuses familles et écoles. La limitation la plus frappante et la plus constante des interventions existantes est un manque apparent de transfert des compétences acquises vers d'autres conditions et contextes. Cela signifie que les nouveaux comportements appris sont limités au contexte spécifique dans lequel ils sont formés. La généralisation à d'autres tâches et contextes est une force distinctive de l'entraînement cognitif, cette approche peut être utilisée à la maison via un ordinateur personnel offrant plus d'accessibilité, et elle peut être utilisée en conjonction avec le développement des compétences comportementales pour améliorer la réceptivité de l'enfant à l'apprentissage. Ainsi, l'entraînement cognitif peut avoir le potentiel de fournir des résultats prometteurs dans les domaines où les traitements existants ont montré des limites.

Le présent projet vise à développer d'abord un programme d'entraînement cognitif basé sur un logiciel adapté aux besoins cognitifs des enfants atteints de TSA (Cognitive Assessment and Video-game Intervention Solutions, CAVINS)(phase 1) et ensuite à examiner l'efficacité du programme par le biais d'essais cliniques et d'imagerie du cerveau (phases d'essais cliniques et d'imagerie). La composante d'imagerie fournira l'occasion d'en apprendre davantage sur le cadre neuronal de certains des processus cognitifs ciblés ainsi que sur les changements induits par la formation dans chaque processus. Cette intervention ciblera plusieurs fonctions impliquées dans les TSA telles que la capacité à déplacer l'attention vers un aspect différent de la tâche, le contrôle inhibiteur, la mémoire de travail, la planification, le raisonnement, l'attention sélective et le traitement du visage. Au cours de la phase d'imagerie, comme première étape, les chercheurs utiliseront l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour identifier les changements induits par l'entraînement dans le cerveau associés au changement de set et à l'inhibition de la réponse.

L'inhibition de la réponse consiste en deux formes distinctes, la retenue d'une réponse et l'annulation d'une réponse. Empêcher le déclenchement d'une réponse caractérise le processus de retenue, tandis que la fin d'une réponse déjà en cours représente le processus d'annulation. De plus, la capacité à surveiller, détecter et ajuster le comportement suite à une réponse erronée représente le traitement des erreurs et est une composante inhérente de l'inhibition de la réponse. Les difficultés d'inhibition de la réponse ont été supposées être responsables du comportement stéréotypé et répétitif observé dans les TSA, prédictif des performances de la "théorie de l'esprit" chez les enfants d'âge préscolaire, et associé à une connectivité altérée entre le cortex frontal et les régions striatale et pariétale ainsi que le volume différences et développement altéré du striatum. De même, une précision moindre sur les tâches de changement d'ensemble est associée à une activation réduite dans les cortex frontal, striatal et pariétal et est supposée être responsable de l'inflexibilité mentale, des comportements restreints et répétitifs observés dans les TSA.

Plusieurs études d'imagerie ont démontré des modifications dans le réseau neuronal sous-jacent après l'achèvement de l'entraînement cognitif chez des adultes en bonne santé. Cependant, les études similaires chez les enfants sont très rares. Actuellement, aucune étude n'a examiné les changements induits par l'entraînement dans le cerveau chez les enfants atteints de TSA. Les résultats du présent projet révéleront les avantages de l'entraînement cognitif dans les TSA, la généralisation et la persistance des avantages potentiels, identifieront les changements biologiques associés à l'entraînement et fourniront un aperçu indispensable de la plasticité des systèmes soutenant deux fonctions cognitives impliquées dans les TSA.