Développement précoce et plasticité des représentations cérébrales du corps chez le nourrisson : études avancées en neuroimagerie et comportement sur le toucher – BabyTouch

Les incidents pré- et périnatals sont une cause majeure de troubles du neurodéveloppement (TND) puisqu’ils perturbent l’organisation et la maturation précoces du cerveau, et par conséquent toute la trajectoire développementale de l’enfant. Étant donné le rôle central joué par les expériences tactiles et motrices, les représentations cérébrales du corps au sein du système sensorimoteur sont parmi les premières fonctions à être altérées chez les nourrissons à risque de TND. Or les méthodes permettant d'évaluer l’émergence des cartes somatotopiques chez le nourrisson typique et leurs altérations font encore défaut, ainsi que les approches permettant d’évaluer les substrats anatomiques de cette spécialisation fonctionnelle. En outre, l’impact de contextes particuliers comme une naissance prématurée, ou les effets d’interventions précoces visant à stimuler les systèmes somatosensoriel et moteur sont encore mal compris pendant la période d’intense plasticité que constituent les premiers mois postnatals.
Pour répondre à ces différentes questions, le projet BabyTouch s’articulera autour de trois objectifs principaux. Nous viserons tout d’abord à développer un nouveau système vibro-tactile, permettant de stimuler différentes parties du corps d'une manière contrôlée, sûre, écologique, et qui soit compatible et optimisée pour la mesure de réponses cérébrales individuelles en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), ce qui représente un véritable défi technologique. Notre second objectif sera alors d’étudier les relations entre spécialisation somatotopique et architecture structurelle au cours du développement précoce du cerveau, chez le nourrisson par rapport à l'adulte, grâce à des méthodologies innovantes de neuroimagerie. Finalement, nous évaluerons comment ce développement peut être modulé par différentes conditions postnatales en nous appuyant sur un suivi des nourrissons pendant leur première année avec une approche multimodale d’évaluations cérébrales et comportementales.
Nos recherches s’organiseront selon trois étapes majeures : WP1 : cartographier l’architecture du système sensorimoteur en lien avec la somatotopie dans le cerveau adulte ; WP2 : étudier son émergence chez le nourrisson âgé de 1 mois ; WP3 : évaluer les trajectoires développementales et la plasticité des représentations du corps de l’âge de 1 à 9 mois dans différents contextes. Nous comparerons alors différents groupes de nourrissons, soit présentant une prématurité modérée, soit des nourrissons typiques ayant bénéficié d’un « entraînement » sensorimoteur, mené quotidiennement et à domicile par les parents : des massages au niveau des mains (expériences tactiles passives) ou un entraînement actif de la propulsion à quatre pattes sur un mini skate-board (le CrawliSkate).
Ces études nous permettront de tester les hypothèses i) d’une proto-somatotopie précoce, ii) qui reposerait sur des caractéristiques corticales spécifiques en termes de maturation microstructurelle et de connectivité, iii) qui évoluerait au cours de la petite enfance de façon différente entre les parties du corps, iv) avec de possibles modulations selon les expériences postnatales, et v) en lien avec les acquisitions comportementales, variables d'un nourrisson à l'autre.
Reposant sur un consortium unique de chercheurs et de spécialistes en neuroimagerie, psychologie du développement, néonatologie, et une société experte dans la conception de systèmes tactiles, le projet BabyTouch devrait ainsi avoir un impact majeur tant en recherche fondamentale, clinique qu’industrielle.