Sommeil et développement du cerveau des nourrissons avant le diagnostic d'autisme

Difficultés de sommeil liées à une altération du développement du cerveau chez les nourrissons chez qui l'autisme a été diagnostiqué plus tard : la perturbation du sommeil peut avoir des conséquences sur les connexions neurales, l'encodage sensoriel, la croissance de l'hippocampe.

 medicalxpress.com Traduction de "Sleep difficulties linked to altered brain development in infants who later diagnosed with autism"

Difficultés de sommeil liées à une altération du développement du cerveau chez les nourrissons chez qui l'autisme a été diagnostiqué par la suite
par l'Université de Washington

Un garçon de 8 mois porte une coiffe EEG pour mesurer l'activité cérébrale lors d'une visite au centre de l'autisme de l'Université de Washington. © Kiyomi Taguchi/U. de Washington Un garçon de 8 mois porte une coiffe EEG pour mesurer l'activité cérébrale lors d'une visite au centre de l'autisme de l'Université de Washington. © Kiyomi Taguchi/U. de Washington
Les nourrissons passent la plus grande partie de leur première année de vie à dormir. Ces heures sont des moments privilégiés pour le développement du cerveau, lorsque les connexions neurales se forment et que les souvenirs sensoriels sont encodés.

Mais lorsque le sommeil est perturbé, comme cela arrive plus souvent chez les enfants autistes, le développement du cerveau peut également être affecté. De nouvelles recherches menées par l'Université de Washington montrent que les problèmes de sommeil des 12 premiers mois d'un bébé peuvent non seulement précéder un diagnostic d'autisme, mais aussi être associés à une altération de la trajectoire de croissance dans une partie clé du cerveau, l'hippocampe.

Dans une étude publiée le 7 mai dans l'American Journal of Psychiatry, les chercheurs rapportent que dans un échantillon de plus de 400 nourrissons de 6 à 12 mois, ceux qui ont été diagnostiqués plus tard comme étant autistes étaient plus susceptibles d'avoir eu des difficultés à s'endormir. Cette difficulté à s'endormir était associée à des trajectoires de croissance altérées dans l'hippocampe.

"L'hippocampe est essentiel pour l'apprentissage et la mémoire, et les changements dans la taille de l'hippocampe ont été associés à un mauvais sommeil chez les adultes et les enfants plus âgés.

Cependant, c'est la première étude dont nous avons connaissance qui établit une association chez les nourrissons dès l'âge de 6 mois", a déclaré l'auteur principal, Kate MacDuffie, chercheuse postdoctorale au Centre de l'autisme de l'UW.

Jusqu'à 80 % des enfants autistes ont des problèmes de sommeil, a déclaré Annette Estes, directrice du Centre de l'autisme de l'UW et auteure principale de l'étude. Mais la plupart des recherches existantes, sur les nourrissons dont les frères et sœurs sont atteints d'autisme, ainsi que les interventions destinées à améliorer les résultats des enfants autistes, se concentrent sur le comportement et la cognition. Le sommeil étant un besoin si important pour les enfants - et leurs parents - les chercheurs du réseau multicentrique d'étude de l'imagerie cérébrale des nourrissons, ou réseau IBIS, ont estimé qu'il y avait plus à approfondir.

"D'après notre expérience clinique, les parents sont très préoccupés par le sommeil de leurs enfants, et dans le cadre de nos travaux sur l'intervention précoce en matière d'autisme, nous avons observé que les problèmes de sommeil entravaient les enfants et les familles", a déclaré Mme Estes, qui est également professeure de sciences de la parole et de l'audition à l'Université de Wisconsin.

Les chercheurs ont lancé l'étude, a déclaré Mme Estes, parce qu'ils se posaient des questions sur le lien entre le sommeil et l'autisme. Les problèmes de sommeil aggravent-ils les symptômes de l'autisme ? Ou est-ce l'inverse, c'est-à-dire que les symptômes de l'autisme entraînent des problèmes de sommeil ? Ou bien est-ce tout autre chose ?

"Il se peut que les troubles du sommeil soient en partie ou en totalité responsables de l'autisme chez certains enfants. Un indice est que les interventions comportementales visant à améliorer le sommeil ne fonctionnent pas pour tous les enfants autistes, même lorsque leurs parents font tout ce qu'il faut. Cela suggère qu'il pourrait y avoir une composante biologique aux problèmes de sommeil pour certains enfants autistes", a déclaré Mme Estes.

Pour étudier les liens entre le sommeil, le développement du cerveau et l'autisme, les chercheurs du réseau IBIS ont examiné les scans IRM de 432 nourrissons, interrogé les parents sur les habitudes de sommeil et mesuré le fonctionnement cognitif à l'aide d'une évaluation standardisée. Les chercheurs de quatre institutions - l'UW, l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, l'Université de Washington à St. Louis et l'Hôpital pour enfants de Philadelphie - ont évalué les enfants à 6, 12 et 24 mois et ont interrogé les parents sur le sommeil de leur enfant, le tout dans le cadre d'un questionnaire plus long couvrant le comportement des nourrissons. Les questions spécifiques au sommeil portaient sur le temps qu'il fallait à l'enfant pour s'endormir ou se rendormir s'il était réveillé au milieu de la nuit, par exemple.

Au début de l'étude, les nourrissons ont été classés en fonction de leur risque de développer l'autisme : les enfants les plus à risque (environ deux tiers de l'échantillon) avaient un frère ou une sœur plus âgé(e) qui avait déjà été diagnostiqué(e). Les frères et sœurs en bas âge des enfants autistes ont 20 % de probabilités de développer un trouble du spectre autistique, soit un risque beaucoup plus élevé que les enfants dans la population générale.

Une étude réalisée en 2017 par le réseau IBIS a révélé que les nourrissons qui avaient un frère ou une sœur plus âgé(e) autiste et qui présentaient également une surface corticale élargie à l'âge de 6 et 12 mois étaient plus susceptibles de recevoir un diagnostic d'autisme que les nourrissons ne présentant pas ces indicateurs.

Dans l'étude actuelle, 127 des 432 nourrissons ont été identifiés comme étant à "faible risque" au moment où les examens IRM ont été réalisés, car ils n'avaient pas d'antécédents familiaux d'autisme. Ils ont ensuite évalué tous les participants à l'âge de 24 mois pour déterminer s'ils étaient autistes. Sur les quelque 300 enfants considérés à l'origine comme "à haut risque familial", 71 ont été diagnostiqués avec un trouble du spectre autistique à cet âge.

Ces résultats ont permis aux chercheurs de réexaminer des scanners cérébraux longitudinaux et des données comportementales précédemment recueillis et d'identifier certains modèles. Les problèmes de sommeil étaient plus fréquents chez les nourrissons chez qui on a diagnostiqué plus tard un trouble du spectre autistique, tout comme les hippocampes de grande taille. Aucune autre structure cérébrale sous-corticale n'a été affectée, y compris l'amygdale, qui est responsable de certaines émotions et de certains aspects de la mémoire, ou le thalamus, un transmetteur de signaux de la moelle épinière au cortex cérébral.

L'étude sur le sommeil menée par UW est la première à montrer des liens entre la croissance de l'hippocampe et les problèmes de sommeil chez les nourrissons qui sont ensuite diagnostiqués autistes.

D'autres études ont montré que la "surcroissance" dans différentes structures cérébrales chez les nourrissons qui continuent à développer ces grandes structures a été associée, à différents stades de développement, aux aspects sociaux, langagiers et comportementaux de l'autisme.

Alors que l'étude sur le sommeil des enfants autistes a révélé une augmentation du volume de l'hippocampe et des problèmes de sommeil plus fréquents chez les enfants chez qui l'autisme a été diagnostiqué, on ne sait pas encore s'il existe une relation de cause à effet. L'étude d'un éventail plus large de modèles de sommeil dans cette population ou de l'hippocampe en particulier pourrait aider à déterminer pourquoi les troubles du sommeil sont si répandus et comment ils affectent le développement précoce des enfants atteints de troubles du spectre autistique.

"Nos conclusions ne sont qu'un début - elles mettent en lumière une certaine période de développement et une structure cérébrale particulière, mais laissent de nombreuses questions ouvertes à explorer dans le cadre de futures recherches", a déclaré M. MacDuffie.

L'accent mis sur l'évaluation et le diagnostic précoces a incité le Centre de l'autisme de l'Université de Wisconsin à créer une clinique pour les nourrissons en 2017. La clinique fournit des évaluations pour les nourrissons et les tout-petits, ainsi que des psychologues et des analystes du comportement pour créer un plan de traitement avec des activités en clinique et à domicile, comme cela se ferait pour des enfants plus âgés.

Le centre de l'autisme de l'UW a évalué les problèmes de sommeil dans le cadre d'études de recherche à long terme et en milieu clinique, dans le cadre d'une intervention comportementale.

"Si les enfants ne dorment pas, les parents ne dorment pas, et cela signifie que les problèmes de sommeil sont un axe important de la recherche et du traitement", a déclaré M. MacDuffie.

Les auteurs notent que si les parents ont signalé davantage de troubles du sommeil chez les enfants autistes que chez les autres, les différences sont très subtiles et ne s'observent qu'en regardant les moyennes des groupes sur des centaines d'enfants. Les habitudes de sommeil au cours des premières années de la vie changent rapidement, car les nourrissons passent du sommeil 24 heures sur 24 à un cycle sommeil/éveil plus proche de celui des adultes. Jusqu'à ce que des recherches plus approfondies soient menées, a déclaré Mme Estes, il n'est pas possible d'interpréter les troubles du sommeil comme un signe précoce de risque accru d'autisme.

Plus d'informations : American Journal of Psychiatry (2020).

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