Nos projets en cours

Étude des mécanismes de traitement sensoriel et d’apprentissage chez les enfants et adolescents atteints de la neurofibromatose de type 1

La neurofibromatose de type 1 (NF1) est un trouble neurodéveloppemental d’origine génétique qui touche près d’une personne sur 3 000, soit environ 10 000 personnes au Canada. Les manifestations de la NF1 ainsi que leur sévérité sont très variables. Néanmoins, les répercussions sur le fonctionnement cognitif sont fréquentes, notamment les difficultés au niveau de la perception visuelle ainsi que les difficultés d’apprentissage. Dans ce projet, nous étudions, à l’aide de l’EEG, des mécanismes de base du traitement sensoriel et de l’apprentissage chez des jeunes atteints de la NF1 ainsi que chez des jeunes contrôles (sans mutation génétique ni trouble neurodéveloppemental). L’objectif est de déterminer si ces mécanismes sont altérés dans la NF1 et s’ils peuvent contribuer à expliquer les difficultés de perception visuelle et d’apprentissage. En plus des mesures EEG, nous administrons aux participants des tests neuropsychologiques et des questionnaires nous renseignant sur leur développement et leur fonctionnement au quotidien. Les résultats de ce projet nous permettront de mieux comprendre les liens entre les altérations de l’activité cérébrale et le développement cognitif des jeunes atteints de la NF1.

Les processus d'apprentissage fondamentaux sont-ils prédicteurs du neurodéveloppement?

L’enfance est une période cruciale pour le développement des mécanismes du cerveau impliquées dans l’apprentissage. Il est donc primordial de bien comprendre le fonctionnement et le développement des mécanismes neuronaux de l’apprentissage. L’objectif de cette étude est d’évaluer si l’efficacité de la réponse cérébrale d’apprentissage, mesurée entre 4-10 mois, à 2 ans et à 4 ans, est prédictive des comportements adaptatifs et du développement cognitif à 4 ans, chez des enfants sains et des enfants ayant une croissance cérébrale accrue. La réponse cérébrale d’apprentissage sera mesurée en électroencéphalographie via une tâche d’apprentissage par répétition. Les comportements adaptatifs seront évalués grâce à l’Adaptive Behavior Assessment System – Second Edition (ABAS-II) et le développement cognitif sera mesuré avec le Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence (WPPSI-IV). Cette étude permettra de révéler la courbe développementale de la suppression neuronale chez le jeune enfant et d’évaluer sa valeur prédictive sur le neurodéveloppement de l’enfant, plus particulièrement le développement cognitif et les compétences adaptatives.

Étude sur la plasticité cérébrale du grand prématuré via l'électroencéphalographie et l'imagerie par résonance magnétique

Ce projet vise à identifier les mécanismes dans la trajectoire neurodéveloppementale menant l’enfant prématuré à développer des déficits neurodévelopmentaux (e.g. trouble langagier et/ou moteur, déficience intellectuelle) En effet, certains facteurs de risque, tels qu'un petit poids à la naissance, la présence d'infections et la croissance cérébrale (CC) altérée, ont été identifiés, mais la portée de leurs conséquences reste encore mal comprise (Lee et al., 2016). L’étude a pour objectifs d'évaluer la croissance cérébrale et la plasticité cérébrale (PC ; mécanisme sous-jacent à la CC) chez des grands prématurés (24 à 29 semaines de gestation) par IRM et EEG durant la première année de vie de l’enfant. Le fonctionnement cognitif des enfants sera également établi à l'aide d'une batterie standardisée pour l'évaluation du développement des enfants. 

 

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.

*Recrutement terminé

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

Les fonctions exécutives et attentionnelles chez les enfants et les adolescents atteints d’un trouble développemental de la coordination et l’influence des troubles comorbides

Le trouble développemental de la coordination (TDC) est un trouble d’origine neurodéveloppementale présent chez environ 6% des enfants d’âge scolaire et affectant le développement et l’acquisition des habiletés motrices. En plus des conséquences directement liées au trouble moteur, des difficultés cognitives ont été observées chez les jeunes vivant avec un TDC, notamment sur le plan attentionnel et exécutif, mais aucun profil neurocognitif clair n’est établi. De plus, le TDC est fréquemment associé à d’autres troubles neurodéveloppementaux, au sein desquels les fonctions exécutives et attentionnelles peuvent également être atteintes. Ainsi, l’objectif primaire de ce projet est de répertorier de manière exhaustive, via une recension systématique des écrits, les différents profils attentionnels et exécutifs retrouvés chez les enfants et les adolescents ayant un TDC, en distinguant ceux présentant un TDC seul de ceux présentant divers troubles concomitants. L’objectif secondaire vise à explorer le fonctionnement exécutif d'enfants et d'adolescents ayant un TDC tel que rapporté par leurs proches via des questionnaires du Behavior Rating Inventory of Executive Function (BRIEF). Les résultats seront également distingués selon la présence ou non de troubles comorbides au TDC chez les enfants. Ce projet permettra de mieux connaître le profil neurocognitif de ces enfants et l’influence de différents troubles concomitants, ce qui facilitera l’identification de leurs besoins et l’optimisation des interventions cliniques auprès d’eux.

L’évaluation sociale et l’apprentissage en contexte social chez le bébé

Nous savons que les bébés, dès trois mois, sont en mesure d’évaluer autrui sur la base de leurs actions, préférant les agents posant des actions pro-sociales envers les autres à ceux qui posent des actions antisociales (Hamlin et al., 2010). Dans le cadre de notre étude, nous désirons savoir si les bébés, au cours des deux premières années de vie, utilisent leurs évaluations sociales à des fins d'apprentissage. Ainsi, des bébés âgés de 8 et 16 mois auront le choix d’apprendre une tâche d’un agent pro-social, précédemment vu en train d’aider autrui, ou d’un agent antisocial, précédemment vu en train de nuire à autrui. Nous étudierons par la suite l'apprentissage de la tâche et tenterons de répondre à la question d'intérêt suivante: est-ce que les nourrissons apprennent différemment du personnage pro-social que du personnage antisocial? Cette étude vise à approfondir les connaissances sur le développement précoce de deux habiletés sociales distinctes, soit l’évaluation sociale et l’apprentissage en contexte social, toutes deux importantes pour le bon fonctionnement en société.

Nos projets complétés

Le stress chez les enfants avec convulsions fébriles : mécanismes et contribution au pronostic cognitif

Le stress est le plus grand facteur de risque associé à l’incidence, la fréquence et la sévérité des convulsions. Même si de nombreuses études chez les animaux suggèrent que le stress pourrait affecter les convulsions et leur pronostic dès la petite enfance, très peu d’études chez les humains ont étudié le stress chez de très jeunes enfants avec des convulsions. Ainsi, cette étude porte sur les marqueurs de stress chez les enfants ayant eu des convulsions fébriles simples ou complexes, par rapport à des enfants du même âge sans antécédents de convulsions. Ses principaux objectifs sont 1) d’étudier les marqueurs biologiques de stress chez les enfants avec des antécédents de convulsions fébriles, comparés à leurs pairs et 2) d’étudier l’influence des marqueurs biologiques de stress sur le pronostic cognitif des enfants avec antécédents de convulsions fébriles. Les résultats extraits de cette étude permettraient d’approfondir notre compréhension du lien entre le stress en bas-âge et les convulsions.

Évaluation des sphères cognitives et comportementales chez les enfants atteints d'épilepsie rolandique bénigne (RE ou épilepsie bénigne à pointes centro-temporales / BECTS)

RE est la forme la plus courante d'épilepsie pédiatrique. Elle est causée par l'hyperexcitabilité d’un ensemble de neurones dans un seul hémisphère, sans lésion cérébrale apparente ou d’anomalie structurelle cérébrale (Capovilla et al., 2009). L'activité épileptique est constatée dans les régions centrales et temporales.Elle est généralement bien contrôlée par la médication et pour presque tous ces enfants, la rémission est totale à l'adolescence. Bien que RE est toujours officiellement considérée comme un syndrome bénin sans trouble cognitif (Berg et Scheffer, 2011), un nombre croissant d'études met en évidence l'existence d'un large éventail de déficits cognitifs (Sarco et al, 2011;.. Baglietto et al, 2001 , Metz-Lutz et Filippini, 2006; Weglage, Demsky, Pietsch, et Kurlemann, 1997).

Nous visons à réaliser:

1. Une évaluation neuropsychologique et comportementale exhaustive est réalisée pour chaque enfant et les parents sont priés de remplir des questionnaires comportementaux et affectifs.

2. L'imagerie cérébrale structurale et fonctionnelle (IRM).

3. De l’électrophysiologie (EEG) pour évaluer la mémoire visuelle de travail et l'attention (SPCN, N2pc), et des fonctions exécutives (N2-stop).

Nous émettons l'hypothèse que ce trouble neurodéveloppemenal se retrouvera dans certaines anomalies structurales cérébrales et dans une certaine immaturité de l'activité électrique cérébrale, décelable au début de la maladie et des troubles cognitifs. De plus, nous pensons que les anomalies neuro-anatomiques et électrophysiologiques seront corrélées avec la sévérité de l'épilepsie et des déficits cognitifs.

Analyse de la morphologie sous-corticale sur l'épilepsie bénigne à pointes centrotemporales

L’épilepsie bénigne à pointes centrotemporales (EBCT) est l'un des syndromes épileptiques de l'enfant les plus courants, ce qui se produit chez les enfants âgés de trois à 13 ans. Initialement, l’EBCT a été considérée comme bénigne, mais récemment certaines études ont montré des déficits cognitifs et comportementaux, qui peuvent persister même après la rémission. Des études de neuro-imagerie récentes ont montré le lien entre ces déficits et les dysfonctionnements cognitifs dans des structures spécifiques du cerveau, ce qui montre la possibilité de modifications neuroanatomiques dans ces régions du cerveau. Dans ce projet de recherche, notre but est de proposer un cadre d'analyse morphologique automatique EPCT pour détecter les altérations neuroanatomiques subtiles chez les enfants avec EPCT, par rapport à des témoins normaux. À cette fin, nous développons un processus de co-recalage et de co-segmentation multijoints, qui permet la segmentation automatique des structures sous-corticales dans plusieurs images. Ensuite, nous concevons un cadre pour l'adaptation des maillages de surface sous-corticales 3D et d'enquêter sur les différences structurelles multijoints entre deux populations de surfaces, c'est à dire des sujets sains et pathologiques. Enfin, nous proposons une méthodologie pour évaluer l'association entre les altérations morphologiques et de la cognition.

Influence du développement de l’estime de soi sur les capacités d’apprentissages

Notre objectif dans ce projet est de créer de nouveaux outils de mesure du développement de l’estime de soi. Nous souhaitons explorer l’effet modérateur de l’âge chronologique et de la comparaison sociale sur la conception du soi multiple associés à des émotions positives, et comment la maturité affective et le développement influencent les relations de l’enfant. Pour cela, nous inclurons un échantillon de sujets en mauvaise santé puisque les conditions médicales sévères ont été identifiées comme étant des perturbateurs majeurs dans le développement social et la maturité émotionnelle.

Nous questionnons également  le rôle modérateur des pratiques parentales optimales dans le lien entre l’expérience d’une maladie et la santé mentale de l’enfant. Enfin nous allons explorer la relation entre l’estime de soi et le développement des capacités métacognitives.  Nous administrerons des questionnaires et des tâches neuropsychologiques à des enfants sains et épileptiques âgés de 8 à 14 ans.

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. 

Influence du stress sur l’apprentissage chez le bébé

Ce projet vise à mieux comprendre comment le stress chez les bébés peut affecter des fonctions aussi importantes que l’apprentissage et la mémoire. Pour ce faire, nous enregistrons en électroencéphalographie (EEG) la réponse cérébrale d’apprentissage lors d’une tâche de répétition et d’association. De plus, pour mesurer le niveau de stress, nous recueillons la salive des bébés à trois reprises durant l’expérimentation. Ainsi, avec la réponse cérébrale d’apprentissage enregistrée en EEG et le cortisol salivaire, il est possible d’établir le lien entre le stress et l’apprentissage chez les bébés.