A l'origine du cerveau humain Exploration par neuroimagerie des bases cérébrales du langage chez le nourrisson – NIBB

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
Nous proposons d'étudier en quoi l'organisation du cerveau humain facilite l'acquisition du langage dans notre espèce. Au lieu de se pencher sur l'état mature, notre approche originale consiste à étudier les étapes initiales de l'organisation cérébrale, pour caractériser les paramètres critiques qui permettent au nourrisson de tirer parti de son environnement et évoluer vers la sophistication linguistique des adultes. Nous avons donc besoin de techniques de neuro-imagerie adaptées à l'enfant. En effet, l'immaturité du cerveau, un rapport signal sur bruit médiocre posent des problèmes importants d'acquisition et de traitement des données, qui limitent actuellement l'utilisation de ces techniques chez l'enfant. Notre projet a donc pour objectif de structurer une interface en imagerie pédiatrique entre équipes applicatives et méthodologiques pour développer les outils permettant une exploitation plus systématique de données que nous sommes une des rares équipes au monde à produire.RESUME PROJET – Description
Nos études précédentes ont montré qu'il est possible d'obtenir des résultats cognitifs même à un très jeune âge. Par exemple, nous avons montré une spécialisation précoce du cerveau humain, le nourrisson de 3 mois utilisant le même circuit peri-sylvien gauche dans l'écoute de la parole que l'adulte. Néanmoins, nous nous heurtons à des limitations liées au faible nombre d'outils d'analyse adaptés à nos données. Dans ce projet, nous poursuivrons nos études en imagerie fonctionnelle (IRM et potentiels évoqués) visant à préciser les bases cérébrales des fonctions linguistiques précoces (spécificité des réseaux perisylviens, organisation fonctionnelle du sillon temporal supérieur, analyse phonétique). Parallèlement, nous développerons des outils spécifiques d'analyse de ces données sur des plateformes logicielles connues (Analyses anatomiques avec BrainVisa, Fusion EEG-IRM avec Brainstorm, Analyses IRM fonctionnelles avec SPM). Ce projet permettrait de financer des postes de post-doctorant dédiés à l'adaptation de ces programmes aux contraintes pédiatriques sous la direction des développeurs de ces programmes. Pour ne citer que quelques problèmes que nous voudrions résoudre : extraction automatisée de la substance grise, identification automatique des sillons permettant l'analyse structurelle fine de nos images anatomiques, test des algorithmes de tracking en imagerie de diffusion sur des cerveaux peu myelinisés pour comprendre la connectivité initiale et son développement, correction des artefacts de mouvements pendant l'acquisition des images, amélioration des procédures statistiques pour une population inhomogène pour améliorer la fiabilité et la significativité des résultats en IRMf, localisation des régions cérébrales actives à partir de l'activité EEG de surface pour associer la résolution temporelle de l'EEG à une localisation spatiale alors que les caractéristiques de diffusion du champ électrique sont différentes chez le nourrisson et l'adulte.RESUME PROJET – Resultats attendus
L'étude du cerveau adulte et l'étude de l'animal ne permettront pas à eux seuls de comprendre l'émergence des fonctions cognitives complexes dans notre espèce. Il est nécessaire de se pencher sur l'organisation initiale du cerveau humain et donc de développer les outils adaptés. De plus, dans une société de plus en plus compétitive, les troubles du développement cognitif et notamment les troubles du langage oral et/ou écrit, même mineurs, sont de plus en plus facteurs d'exclusion. La compréhension des déficits de ces enfants et donc l'aide que l'on pourrait apporter, se heurte à nos connaissances encore trop lacunaires du développement normal et nécessite donc un renforcement des études chez l'enfant sain. Nous attendons de ce projet des avancées décisives en imagerie pédiatrique permettant de fédérer un noyau d'équipes, applicatives et méthodologiques, pouvant fournir à la communauté scientifiq