Etude neurocognitive de l’apprentissage procédural et de la mémoire procédurale dans la Dyslexie et le Trouble de l’Acquisition de la Coordination – DYSTAC-MAP

Ce projet propose de comparer les apprentissages procéduraux et leur rétention dans les deux troubles (Dyslexie et TAC) qu'ils soient isolés ou associés. Une comparaison sera réalisée avec deux groupes contrôles, un constitué d’enfants au développement typique et un constitué d’enfants présentant une pathologie génétique (Neurofibromatose de Type 1) où la coexistence de troubles de la lecture et de la motricité est fréquente. Ce projet vise également à préciser l’atteinte des enfants selon la tâche procédurale proposée. Chaque type d’apprentissage pouvant être réalisé en produisant une réponse verbale ou motrice, six tâches comportementales permettront de tester les différentes combinaisons.
Enfin, il s’agira de tester les corrélations entre les marqueurs cognitifs obtenus lors du bilan neuropsychologique, les marqueurs cérébraux obtenus lors de la réalisation d'une IRM cérébrale et les variables comportementales obtenues au cours des tâches procédurales.

197 enfants ont été inclus répartis en 5 groupes (48 DD Dyslexie, 28 TDC Trouble Développemental de la Coordination, 35 DD + TDC, 44 NF1 et 42 contrôles)
Premières conclusions :
Concernant les troubles spécifiques (DD, TDC) isolés ou co-morbides (DD+TDC)
• Le déficit des processus phonologiques est en lien avec le trouble de la lecture et caractérise les enfants avec DD ou l’association DD + TDC
• Le déficit des processus visuo-attentionnel n’apparait pas discriminant entre les ? TND par contre l’atteinte de la dimension visuo-spatiale est plus fréquente chez les TDC
• Il n’est pas retrouvé de déficit général de l’apprentissage procédural dans les TND
• Mais certaines conditions ? selon les TDN peuvent dégradées ces capacités
• Les premiers résultats en Imagerie cérébrale ne vont pas dans le sens de l’hypothèse d’une atteinte des boucles cortico-cérébelleuses ou striatales permettant de différencier les TND
• L’association de deux troubles n’est pas forcément un marqueur systématique de mauvais pronostic
Concernant la NF1 :
• Au niveau cérébral, ce sont les indices structurels plus que fonctionnels (en particulier la diffusivité moyenne) qui permettent de mieux différencier les sujets NF1 des sujets contrôles avec implications des régions sous corticales et hippocampiques
• L’étude du profil mnésique des enfants NF1 retrouve une atteinte prédominante au niveau de la mémoire de travail plus spécifiquement la boucle phonologique et au niveau de la mémoire épisodique
• Au niveau de la mémoire et de l’apprentissage procédural, l’apprentissage de séquences motrices (boucles cortico-striatales) est respecté mais l’adaptation motrice altérée (boucles cortico-cérébelleuses)
• Ces atteintes neuropsychologiques ne concernent que certains sous-groupes d’enfants NF1 en faveur d’une grande hétérogénéité au niveau cognitif et cérébral
• L’absence de corrélation entre marqueurs cognitifs et cérébraux pourrait être en partie consécutive à cette hétérogénéité

Le Projet ANR a permis de renforcer la synergie entre les équipes d’Aix-Marseille et Toulouse
et d’initier de nouvelles collaborations sur la thématique de l’apprentissage et de ses troubles.
L’Etude IMPALA envisage l’évaluation de l’apprentissage et de la mémoire procédurale en contexte de troubles acquis avec l’évaluation de l’impact de la prise en charge des tumeurs cérébrales de la fosse postérieure chez l’enfant au niveau des systèmes mnésiques et de l’apprentissage procédural – Collaboration INSERM Toulouse & LNC UMR7291 Laboratoire de Neurosciences Cognitives- Aix-Marseille
Les Etudes transversale (HELP REAGING) et longitudinale (VISALECT) en contexte NF1 visent à mieux préciser l’impact des capacités visuo-attentionnelles et oculomotrices sur les capacités de lecture chez l’enfant NF1. L’objectif final étant la prévention des difficultés de lecture fréquemment observées dans cette population. Collaboration INSERM Toulouse & Laboratoire Parole et Langage, Aix-en-Provence- UMR 7309
Enfin l’étude coordonnée J. Danna (LNC UMR7291 Laboratoire de Neurosciences Cognitives- Aix-Marseille) & M. Jover (PsyCLE, EA 3273 Centre Psychologie de la Connaissance, du Langage et de l’émotion- Aix-Marseille) a pour objectifs la Création et la validation d’un outil de rééducation de l’écriture manuscrite des enfants dysgraphiques sur tablette numérique.

Publications au 1ier Août 2020

1- Maziero S, Tallet J, Bellocchi S, Jover M, Chaix Y, Jucla M. Influence of Comorbidity on Working Memory Profile in Dyslexia and Developmental Coordination Disorder. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology (Accepté le 13 juillet 2020). (IF: 1,97)
2- Baudou E, Nemmi F, Biotteau M, Maziero S, Peran P, Chaix Y. Are morphological and structural MRI characteristics related to specific cognitive impairments in Neurofibromatose Type 1 (NF1) children? European Journal of Pediatric Neurology (Accepté le11 juin 2020) (IF: 2.510).
3- Lê M, Blais M, Jucla M, Chauveau N, Maziero S, Biotteau M, Albaret JM, Péran P, Chaix Y, Tallet J. Procedural learning and retention of audio-verbal temporal sequence is altered in children with Developmental Coordination Disorder but cortical thickness matters. Dev Sci. 2020 Jun 23:e13009. doi: 10.1111/desc.13009. (IF: 4.078)
4- Nemmi F, Cignetti F, Assaiante C, Maziero S, Audic F, Peran P, Chaix.Y. Discriminating between neurofibromatosis 1 and typically developing children by means of multimodal MRI and multivariates analyses. Hum Brain Mapp. 2019 Aug 15;40(12): 3508-3521. (F: 4.421)
5- Biotteau M, Danna J, Baudou E, Puyjarinet F, Velay JL, Albaret JM, Chaix Y. Developemental coordination disorder and dysgraphia : signs, symptoms, diagnosis and rehabilitation. Neuropsychiatric Disease and Treatment 2019:15 1873–1885 (IF: 2.157)
6- Cignetti F, Vaugoyeau M, Decker LM, Grosbras MH, Girard N, Chaix Y, Péran P, Assaiante C. Brain network connectivity associated with anticipatory control in children and adult. Cortex. 2018 Sep 1;108:210-221. (IF: 4.275)
7- Biotteau, M., Chaix, Y., Blais, M., Tallet, J., Peran, P., Albaret, J.M. Neural Signature of DCD : A critical review of MRI Neuroimaging studies. Frontiers in Neurology, Published 16 dec 2016. (IF: 3.508)

Les troubles spécifiques des apprentissages sont une cause fréquente de l’échec scolaire avec des répercussions sur les plans psychologique et social. La dyslexie développementale (DYS) et le trouble de l’acquisition de la coordination (TAC) sont des motifs courants de consultation. Leur association fréquente suggère toutefois un dysfonctionnement commun. L’hypothèse d’un déficit de l’apprentissage et de la mémoire des procédures dans la DYS et le TAC, proposée par Nicolson et Fawcett (2007), repose sur un dysfonctionnement des bases cérébrales de l’apprentissage procédural, à savoir les boucles cortico-cérébelleuse et cortico-striatale, recrutées de manière dissociée en fonction du type de tâche apprise et du stade de l’apprentissage. Il reste à savoir dans quelle mesure ces boucles cérébrales dysfonctionnent chez les DYS et les TAC : sont-elles déficitaires dans les deux troubles ou bien spécifiques d’un trouble ? Cette question constitue un challenge théorique devant les résultats contradictoires de la littérature récente.
Ce projet propose de comparer les apprentissages procéduraux et leur rétention dans les deux troubles (DYS et TAC), et sur une population présentant la cooccurrence des deux (DYSTAC), ce qui est rare à l’heure actuelle. Une comparaison avec un groupe contrôle constitué d’enfants au développement typique permettra de dissocier les troubles procéduraux (apprentissage et mémoire) spécifiques et communs à la DYS et au TAC. Un second groupe contrôle sera constitué d’enfants présentant une coexistence de troubles de la lecture et de la motricité secondaires à une pathologie génétique (Neurofibromatose de Type 1, NF1). La comparaison de ces cinq groupes constitue la première originalité du projet.
Ce projet vise également à préciser l’atteinte des enfants selon la tâche procédurale proposée. Selon Doyon et Benali (2005), l’apprentissage de séquences recrute la boucle cortico-striatale alors que l’apprentissage de tâches d’adaptation perceptivo-motrice sollicite la boucle cortico-cérébelleuse. Chaque type d’apprentissage pouvant être réalisé en produisant une réponse verbale ou motrice, six tâches comportementales permettront de tester les différentes combinaisons. Les enfants DYS, TAC et NF1 devraient présenter des déficits communs et/ou spécifiques d’apprentissage et de rétention en fonction de la combinaison proposée. La seconde originalité du projet est ainsi de comparer les tâches procédurales entre elles pour chaque groupe d’enfant.
Enfin, il s’agira ici de déterminer les marqueurs cognitifs et cérébraux prédictifs de la qualité de l’apprentissage procédural et de sa rétention, immédiate et à long terme. Les marqueurs cognitifs seront obtenus lors d’un bilan neuropsychologique et les marqueurs cérébraux extraits d’un examen en IRM visant à établir l’architecture et la connectivité cérébrale. Il s’agira de tester les corrélations entre variables cognitives et cérébrales obtenues au moment du bilan et les variables comportementales obtenues au cours des tâches procédurales. Cette connexion entre des niveaux de mesure différents constitue la troisième originalité de ce projet.
Ce projet novateur réunit des acteurs issus de disciplines complémentaires (sciences du langage, sciences de la motricité, psychologie du développement, neurosciences) provenant de deux sites proches en termes de distance et de problématique scientifique. A Toulouse et Marseille, nos équipes ont obtenu des données préliminaires suggérant l’existence d’une étiologie commune à la DYS et au TAC, renforçant les hypothèses développées dans le présent projet. Outre un nouvel éclairage théorique sur les dysfonctionnements communs et distincts à la DYS et au TAC, ce projet permettra des ouvertures nouvelles pour l’évaluation des déficits procéduraux. Il pourrait également déboucher sur des entraînements rééducatifs ciblés appliqués de façon précoce grâce à la détermination des facteurs prédictifs de l’échec.