Comment pouvons-nous soutenir le développement optimal du cerveau chez les nourrissons ?

 

Ce sujet vise à fournir une meilleure compréhension du cerveau dans la petite enfance : son développement, ses structures et sa maturation, ainsi que son rôle majeur dans toutes les sphères de la vie du jeune enfant – y compris les émotions, l’apprentissage et le comportement.

Le cerveau des enfants mûrit de manière significative avant la naissance, jusqu’à l’âge de 2 ans, mais c’est aussi une période de grande vulnérabilité.

Le cerveau est façonné par les gènes et les expériences, et par la manière dont ils interagissent. Il est particulièrement sensible aux influences environnementales, telles que le stress toxique au début de la vie. Le son, le toucher, la vision, les odeurs, la nourriture, les pensées, les médicaments, les blessures, les maladies et d’autres facteurs peuvent également affecter les voies de détection.

Les parents peuvent soutenir le développement du cerveau de leurs enfants en :

  • jouant et interagissant avec eux
  • en les exposant à des expériences qui stimulent leurs sens
  • en les protégeant des situations stressantes

Des relations réactives en bas âge peuvent prévenir, voire inverser, les effets néfastes du stress toxique sur le développement cérébral précoce.

Le cerveau : Quelle est son importance ?

Le cerveau est l’organe le plus important de l’être humain. C’est un organe très complexe qui joue un rôle prépondérant dans toutes les fonctions du corps. De plus, l’absence d’activité cérébrale définit la mort clinique. La maturation du cerveau, qui est importante avant la naissance – avec la génération de plus de 100 milliards de cellules nerveuses – et pendant les deux premières années de la vie avec un volume cérébral toujours croissant, est une période de grande vulnérabilité. Le cerveau en développement est particulièrement sensible aux influences environnementales, telles que le stress toxique en début de vie. Le son, le toucher, la vision, les odeurs, la nourriture, les pensées, les médicaments, les blessures, les maladies et d’autres facteurs peuvent influer sur le développement du cerveau.

Au cours du développement, les zones du cerveau ne mûrissent pas en même temps. Par exemple, la perception auditive commence avant la naissance. Le cerveau du nouveau-né est déjà capable de reconnaître les voix et les airs familiers de la période fœtale. Au contraire, les zones cérébrales impliquées dans la mémoire déclarative et dans la vision ne sont pas matures à la naissance. Pour être pleinement développés, ces systèmes, y compris le cortex auditif , ont besoin de la stimulation qui se produit après la naissance.

Un aspect important du cerveau très jeune est sa capacité de changement. À maturité, le cerveau devient moins plastique; par exemple, à la fin de la première année, les parties du cerveau qui différencient les sons se spécialisent en fonction de la langue que le bébé a entendu. Dans le même temps, le cerveau commence déjà à perdre la capacité de reconnaître différents sons trouvés dans d’autres langues.

Que savons-nous ?

TECHNIQUES D’IMAGERIE

Depuis l’avènement des techniques d’imagerie permettant de visualiser des images structurelles du cerveau (imagerie par résonance magnétique), de mesurer l’activité cérébrale (IRM fonctionnelle [IRMf]) chez les personnes vivantes et, plus récemment, de détecter les modifications de  la microstructure de la substance blanche  ( diffusion tenseur de diffusion [DTI]), de nombreuses études ont été menées pour explorer les modifications anatomiques cérébrales et pour tenter de les relier à des modifications comportementales. Comme elles sont non invasives, ces techniques peuvent être utilisées pour étudier le développement et les effets de l’expérience sur le cerveau.

Le Développement

Des preuves récentes chez les jeunes enfants indiquent que le volume total du cerveau augmente de 101% la première année, puis de 15% la deuxième année.La première année, la croissance de  la matière grise est la plus importante (149%), l’augmentation de la substance blanche est moins importante (11%).

Le  volume cérébelleux augmente de 240% la première année. De 3 à 30 ans, les volumes de matière blanche augmentent, tandis que les volumes de matière grise augmentent, puis baissent, atteignant leur maximum à un moment caractéristique spécifique à chaque région du cerveau pendant l’enfance et l’adolescence. Parallèlement, la connectivité entre les zones cérébrales augmente à la fois structurellement et fonctionnellement, ainsi que l’équilibre entre le lobe limbique / sous  – cortical et  le lobe frontal. Les fonctions changent jusqu’au début de l’âge adulte.

De plus, des études utilisant  l’imagerie génomique indiquent que les gènes jouent un rôle dans la formation du cerveau. Des études de jumeaux réalisées chez l’adulte, chez l’enfant et l’adolescent, montrent la grande héritabilité du volume mesurée dans différentes régions de la matière grise.

Le Stress précoce

Le stress au début de la vie peut également affecter le volume du cerveau. Des modèles animaux ont montré que l’amygdale, le  cortex préfrontal  et l’hippocampe  subissent un remodelage structural induit par le stress, qui modifie les réponses comportementales et physiologiques, notamment l’anxiété, l’agressivité, la flexibilité mentale, la mémoire et d’autres processus cognitifs. Les recherches sur les humains suggèrent de plus en plus que des facteurs de stress graves en début de vie (par exemple, un traumatisme, une maltraitance, une négligence) peuvent entraîner une diminution des volumes cérébraux. Cependant, de nombreuses études scientifiques étayent la conclusion selon laquelle la mise en place de relations solidaires et réactives le plus tôt possible dans la vie peut prévenir ou inverser les effets dommageables du stress toxique.

L’attention

L’enregistrement de l’activité électrique du cerveau est une méthode moins récente que les techniques d’imagerie; Cependant, cela permet aux chercheurs d’obtenir des potentiels liés à des événements (ERP), qui sont des potentiels électriques dans le cerveau en réponse à des stimuli spécifiques. Attention, les études ERP menées chez le nourrisson révèlent une Composante centrale négative (Nc)  dont l’amplitude est supérieure lorsque la fréquence cardiaque indique l’attention.

La vision

Dans les premiers mois de la vie, le système visuel se développe encore. À la naissance, la vision du nourrisson est principalement contrôlée au niveau sous-cortical, le cortex commençant à mûrir environ 2 mois après la naissance. En raison de l’immaturité des composants de l’œil, le nouveau-né est modérément hypermétrope. L’attention visuelle et la recherche visuelle commencent à 3 mois ; le nourrisson commence à associer des stimuli visuels à un événement (p. ex. le biberon et l’alimentation). En utilisant des variantes de la tâche d’orientation visuelle simple connue sous le nom de tâche d’espacement, les études indiquent que l’opération de désengagement débute entre 3 et 4 mois. Avant l’âge de 4 mois, les bébés sont capables de concentrer leur attention de manière sélective, mais une fois engagés sur un stimulus particulier, ils ont du mal à se dégager et à déplacer leur attention ailleurs. Au contraire, ils ont tendance à se fixer pendant de longues périodes.

L’audition :

Le cortex auditif montre une trajectoire développementale très prolongée, avec des réponses complètement matures à des sons simples qui ne sont pas atteints avant l’âge de 18 ans environ. Dans le même temps, les réactions du cerveau à des modifications occasionnelles d’un stimulus auditif répétitif peuvent être mesurées chez des nourrissons âgés de 2 mois.

La mémoire :

Les changements dramatiques dans les zones du cerveau impliquées dans la mémoire se produisent au cours des deux premières années de la vie. Pour évaluer la mémoire déclarative («souvenir») chez les enfants pré-verbaux, les chercheurs ont utilisé l’imitation provoquée (on montre aux enfants une action (c.-à-d., Sonner une cloche) et on leur offre la possibilité d’imiter l’action modélisée). Les améliorations de la mémoire avec l’âge correspondent au développement du cerveau.

Ce qui peut être fait ?

Une fois que le bébé est né sans problème ni pendant la grossesse ni à la naissance, son cerveau en développement est façonné par les influences interactives des gènes et de l’expérience. L’architecture cérébrale se formera comme prévu si les parents et les personnes qui s’occupent de l’enfant répondent attentivement aux interactions initiées par leur enfant. Entretenir des relations au cours des premières années favorise la santé physique et mentale et favorise l’apprentissage tout au long de la vie. Des soins de soutien, attentifs et sensibles de la part d’adultes sont nécessaires au développement optimal du cerveau du nourrisson, mais ils protègent également le cerveau en développement des effets potentiellement nocifs des facteurs de stress.

Le développement :

Les travaux sur l’impact de l’expérience sur la maturation du cerveau au cours du développement et inversement sont encore rares. La neurobiologie de l’adolescent a également été relativement peu étudiée. Par conséquent, toute la complexité du problème ne peut pas encore être comprise. L’hypothèse selon laquelle les modifications du développement de la structure cérébrale sont les conditions préalables d’une capacité cognitive particulière pourrait être obsolète, car le rôle de l’expérience dans la formation du cerveau pourrait être plus important que prévu. Les données d’images s’additionnent avec des informations génétiques, des scores comportementaux, des antécédents familiaux, des tests sanguins, etc. Ce flot de données est plus que ce que les chercheurs peuvent actuellement comprendre, et de nouvelles méthodologies bioinformatiques et statistiques sont nécessaires pour mieux comprendre quelle information est la plus pertinente pour les soins aux patients.

Stress précoce

La recherche sur le stress précoce au début de la vie nécessite davantage d’études pour élucider l’effet du stress infantile sur les structures et les processus cérébraux. Le domaine ne comprend pas non plus suffisamment les variations génétiques chez les enfants qui modèrent la réactivité, la régulation et l’impact des réponses au stress. Les recherches futures devraient analyser l’impact de différents types de traumatismes à différents stades de développement, afin d’identifier les sources de variabilité des résultats. En outre, l’utilisation de la mesure du cortisol salivaire (mesure non invasive de l’effet du stress chronique) a stimulé la recherche sur le système neuroendocrinien impliqué dans la réponse au stress, à savoir l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien (HPA) axe hormonal du stress ).

L’attention :

Pour déterminer quelles zones du cerveau sont la cause probable des potentiels liés à un événement mesurés sur le cuir chevelu, les chercheurs ont recours à l’analyse Equivalent Current Dipole (ECD), qui fournit une mesure plus directe de l’activité cérébrale du nourrisson impliquée dans l’attention. Cependant, les paramètres utilisés dans les analyses de DPE sont basés sur l’anatomie de l’adulte (par exemple, l’épaisseur du crâne et du cuir chevelu). Comme le crâne du nourrisson est plus mince que celui des adultes et que les sutures de fontanelle et du crâne ne sont pas encore complètement soudées, il est possible d’améliorer les tests.

Les problèmes de désengagement visuel, souvent exprimés chez le nourrisson sous la forme d’une fixation visuelle prolongée, ainsi que de niveaux de détresse élevés, sont très inquiétants pour les parents.

La vision :

L’expérience visuelle est cruciale pour que la vision de l’enfant se développe normalement –  le traitement des maladies oculaires courantes chez les enfants devrait commencer beaucoup plus tôt que ne le prévoient les pratiques habituelles.

L’audition :

La réponse du cerveau à un événement sonore (le potentiel lié à l’événement auditif) pourrait être utilisée chez les nourrissons en tant qu’indicateur diagnostique du développement auditif central anormal précoce;  une méthode de choix pour examiner le développement auditif précoce et la maturation du cortex auditif. L’apprentissage passif, par exemple à l’aide de jouets pour parler, est l’une des interventions suggérées pour remédier aux problèmes de perception de la parole et d’acquisition du langage.

La mémoire :

Apprendre sur la mémoire et le développement du cerveau dans la petite enfance nécessitera davantage d’études menées chez l’homme, car pour le moment, de nombreuses informations proviennent de modèles animaux (rongeurs et primates non humains).

A mesure que nous approfondirons notre compréhension des relations entre le cerveau et le comportement, nous pourrons développer des interventions pour aider les nourrissons et les enfants des groupes à risque (par exemple, les nourrissons nés de mères ayant des problèmes de contrôle de la glycémie pendant la grossesse, les nourrissons adoptés au niveau international). orphelinats et prématurés en bonne santé).

 

Références :

Attention et développement précoce du cerveau : Greg D. Reynolds, PhD, John E. Richards, PhD

Département de psychologie, Université du Tennessee, États-Unis, Département de psychologie, Université de Caroline du Sud, États-Unis

Le développement précoce de l’attention visuo-spatiale : Susan E. Bryson, PhD Université Dalhousie et IWK Health Center, Canada

Imagerie du cerveau en croissance : Tomáš Paus, MD, PhD : Université de Toronto, Canada

Maturation cérébrale des nouveau-nés et des nourrissons :

1 Guido Gerig, PhD, 2 John H. Gilmore, MD, 2 Weili Lin, PhD.

1 Institut d’informatique scientifique et d’imagerie (SCI), Université de l’Utah, États-Unis.
2 Départements de psychiatrie et de radiologie, Université de Caroline du Nord, États-Unis.

 

Stress et développement précoce du cerveau : Megan R. Gunnar, PhD, Adriana Herrera, MA, Camelia E. Hostinar, BS : Université du Minnesota, États-Unis

Boukhris Najla

Psychologue et consultante en webmarketing.

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