Le cerveau clairvoyant : prédicteur sensible du neurodéveloppement

Les troubles neurodéveloppementaux, tels que le déficit d’attention avec hyperactivité, les troubles du spectre de l’autisme et la déficience intellectuelle affectent plus de 10% des Canadiens. Ces troubles sont généralement diagnostiqués tardivement, ce qui augmente leur sévérité et leur chronicité.

Cette étude longitudinale a pour objectif d’examiner la relation entre les structures cérébrales, l’activité cérébrale en bas âge et le neurodéveloppement. Pour ce faire, un suivi longitudinal sera effectué auprès de jeunes enfants, de la naissance à 4 ans (3 visites : 3-6 mois, 2 ans et 4 ans). Le développement précoce des structures cérébrales sera examiné à l’aide d’une échographie transfontanelle, une technique non-invasive permettant d’obtenir des images du cerveau des bébés. Un suivi de la croissance cérébrale sera également effectué en utilisant la mesure du périmètre crânien, une mesure couramment utilisée pour estimer le volume du cerveau. L’activité cérébrale lors de tâches d’apprentissage sera examinée à l’aide de l’électroencéphalographie et le développement de l’enfant sera évalué au moyen de questionnaires et de tests neuropsychologiques. Ainsi, cette étude permettra de mieux comprendre les signes qui favorisent le dépistage d’enfants plus à risque de troubles neurodéveloppementaux, afin de faciliter l’établissement d’un diagnostic précoce.

Étude des mécanismes de la plasticité cérébrale chez les individus neurotypiques, les individus avec déficience intellectuelle ou avec un trouble du spectre de l’autisme

Cette étude a pour but d’examiner les mécanismes sous-jacents qui causent les troubles cognitifs et comportementaux chez des patients atteints d’une déficience intellectuelle ou d’un trouble du spectre de l’autisme en utilisant des mesures électrophysiologiques et comportementales. Différentes populations nous intéressent particulièrement telles que le syndrome du X fragile, la trisomie 21, la sclérose tubéreuse et la mutation SYNGAP1. L’apprentissage est le principal thème de cette étude. Les participants ont entre 5 et 30 ans et sont divisés en trois groupes d’âge. Les données obtenues chez les patients seront comparées avec celles obtenues chez des participants contrôles (au développement normal) appariés selon l’âge et le genre. L’étude permettra de trouver des biomarqueurs de l’apprentissage chez les gens présentant l’un de ces troubles neurodéveloppementaux.

Pour plus d’informations : Valérie Côté, valerie.cote.14@umontreal.ca

Corrélats neuronaux et anatomiques de la MCTv prédisposant au développement de difficultés en mathématiques chez des survivants de la leucémie lymphoblastique aiguë pédiatrique

La leucémie lymphoblastique aiguë est le type de cancer le plus fréquent chez l’enfant. Malgré des traitements efficaces permettant un taux de survie de plus de 80%, il a été démontré que les traitements administrés peuvent provoquer des difficultés cognitives chez les survivants de leucémie, entre autres des difficultés en mathématiques et en mémoire à court terme. Ces difficultés nuisent grandement à la réussite scolaire et professionnelle et affectent la qualité de vie de cette population. Les traitements administrés pour combattre la leucémie causent également des dommages à la matière blanche du cerveau, laquelle permet à l’information de se rendre rapidement d’une région à une autre du cerveau. Malgré l’avancée des recherches pour une meilleure compréhension du fonctionnement du cerveau, la source des difficultés cognitives vécues par les survivants de leucémie demeure inexpliquée. Ce projet de recherche vise à identifier et à expliquer la source de ces difficultés cognitives en se concentrant spécifiquement sur les difficultés en mathématiques et les problèmes de mémoire à court terme visuelle (MCTv) chez les survivants de leucémie. Nous proposons l’hypothèse que les difficultés en mathématiques sont liées aux déficits en MCTv. Nous étudierons la MCTv sous différents angles : nous regarderons la performance à une tâche de MCTv, nous analyserons l’activité cérébrale reliée à la MCTv en magnétoencéphalographie et nous observerons les réseaux anatomiques supportant la MCTv en imagerie par résonance magnétique de diffusion (dMRI). Une meilleure compréhension des processus qui entraînent l’apparition des déficits permettra d’élaborer des programmes de prévention et d’intervention ciblés pour la population atteinte. À long terme, cette recherche vise à minimiser le développement de difficultés cognitives chez les survivants de leucémie, contribuant ainsi à une amélioration considérable de leur qualité de vie.

Étude PÉTALE

L'étude PETALE s'intéresse aux effets secondaires à long terme chez les survivants de la leucémie lymphoblastique aigüe (LAL). Elle remonte jusqu'à l'année 1989 et prend en compte les patients survivants, âgés de moins de 19 ans au moment du diagnostic et qui sont en rémission depuis 5 ans et plus post-diagnostic : soit près de 350 patients au CHU Sainte-Justine.

Il faut savoir qu'aujourd'hui, plus de 85% des enfants atteints de LAL survivent grâce aux nouveaux traitements. Cependant, les conséquences médicales et psychosociales reliées à la maladie et aux traitements peuvent être majeures.

L'objectif de l'étude est de définir si des facteurs génétiques ou biologiques peuvent prédire le développement de certaines complications médicales retrouvées chez les survivants de la LAL : complications cardiaques, syndrome métabolique, complications osseuses et troubles neurocognitifs.

https://recherche.chusj.org/en/Axes-de-recherche/Recrutement-Projets-de-recherche/Prevenir-les-effets-tardifs-des-traitements-de-(1)

L'association entre les troubles cognitifs et l'intégrité et connectivité de l'hippocampe suivant des convulsions fébriles complexes prolongées

Cette étude porte sur le développement cognitif de l'enfant et du très jeune enfant ayant souffert de convulsions fébriles complexes (CFC) prolongées, le trouble convulsif le plus communément rencontré chez les enfants âgés de six mois à cinq ans. Elle a deux principaux objectifs. Le premier est de déterminer un profil neuropsychologique pour les enfants d'âge scolaire ayant souffert de CFC prolongées, particulièrement en rapport à la mémoire et à l'apprentissage. Le deuxième objectif consiste à identifier un lien entre les troubles cognitifs observés et le développement de l'hippocampe, une structure reliée à la mémoire et à l'apprentissage. Afin d'atteindre ces objectifs, des évaluations cognitives sont complétées par le biais d'épreuves neuropsychologiques à la suite de la convulsion et à l'âge de cinq ans. À cet âge, un IRM structurel est aussi complété pour évaluer l'intégrité de l'hippocampe (volume total et analyses de surface) et un IRM "Diffusion-Weighted" (DWI) est complété pour évaluer de la connectivité de l'hippocampe (analyses DTI), portant un intérêt particulier au réseau cortico-hippocampique.

Population étudiée: enfants de cinq ans ayant eu une ou plusieurs convulsions fébriles complexes prolongées (de 15 minutes ou plus) survenues entre les âges de 6 et 24 mois sans historique de convulsions afébriles.  

Système de mesures de structures cérébrales chez les nouveau-nés par le traitement d'échographies 3D

En imagerie médical, l’ultrason est la modalité de base pour analyser le cerveau des nouveau-nées, dû au fait que l’IRM est une procédure compliquée pour les nouveau-nées car il faut entre autres un sédatif. Par contre, l’ultrason est normalement analysé tranches par tranches et il est difficile de faire des analyses 3D. Récemment, des nouvelles études ont démontré que pour bien dépisté certains troubles neuro-développementale, des analyses volumiques du cerveau sont nécessaires. Les nouvelles sondes Ultrason 3D permettent de réaliser une acquisition volumétrique de manière quasi instantanée. Dans un premier temps, une étude comparative est réalisée entre 3D US et IRM sur le volume du cerveau ainsi que sur le volume des ventricules latéraux. Par la suite, un algorithme estime automatiquement le volume du cerveau en ultrason 3D avec la méthode validée par les images IRM. Puis une segmentation des ventricules latéraux est réalisée avec un recalage d’images et un maillage déformable. Ceci permet de calculer automatiquement le volume des ventricules et de quantifier la dilatation relative de ceux-ci par rapport au cerveau en extrayant le ratio volumique ventricule/cerveau. Cette approche permettrait d’extraire des mesures en 3D de zones du cerveau avec des images d’US 3D au lieu de l’IRM réduisant la complexité, les coûts et le temps.

Implication du faisceau longitudinal supérieur dans la mémoire à court terme visuelle

Ce projet vise à comprendre l’implication du faisceau longitudinal supérieur (FLS) dans la mémoire à court terme visuelle. Le FLS est la principale connexion de matière blanche entre les cortex préfrontaux et pariétaux et elle joue un rôle dans la mémoire à court terme. L’objectif de cette étude est de vérifier si, chez l’adulte sain, la performance à une tâche de mémoire à court terme et les modulations des indices électrophysiologiques pendant la tâche de mémoire à court terme sont liées à l’intégrité du FLS. Une tâche de mémoire à court terme visuelle ainsi que l’électroencéphalographie (EEG), la magnétoencéphalographie (MEG) et l’imagerie par tenseur de diffusion (DTI) seront utilisés pour cette étude. L’hypothèse est que les tâches de mémoire de travail et les indices électrophysiologiques utilisés dans le protocole seront liés aux indices de l’intégrité de la substance blanche du FLS en DTI. L’étude comptera 30 participants sains âgés de 20 à 30 ans de niveaux d’éducation variables. Un protocole identique à celui de ce projet sera utilisé dans une recherche avec des survivants de la leucémie aiguë lymphoblastique (LAL). Les résultats du présent projet de recherche aideront à mieux comprendre le lien entre les atteintes de la substance blanche et les déficits en mémoire à court terme chez les survivants de la LAL.

Construction d'un atlas pédiatrique anatomique basé sur des algorithmes d'apprentissages discriminants non-linéaires

L’épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme d’épilepsie focale la plus fréquente qui résiste aux médicaments et se manifeste généralement par des crises complexes, des changements structurels de l’hippocampe et des sulci. Plusieurs techniques de segmentation automatisée ont été utilisées pour évaluer l’ELT. Par contre, la performance provenant des méthodes disponibles reste limitée si comparée à la méthode manuelle d’autant plus que ces méthodes sont vouées à l’anatomie de l’adulte. L’objectif de notre projet est de développer un prédicteur morphologique qui servira à établir un diagnostique rapide de l’ELT et qui permettra d’identifier les différences des structures  de l’hippocampe et des sulci en les comparant à la population normale. Un atlas spécifiquement conçu pour la population pédiatrique sera prochainement créé et permettra la segmentation automatique des régions de l’hippocampe, de l’insula et des sulci. L'intégration d'algorithmes non-linéaire sera utilisé pour l’enregistrement afin de permettre l’analyse des changements et la détection hâtive de l’ETL.