Projet ANR-11-BSV4-0014 – DYSBRAIN : Le cerveau dyslexique
Programme : Blanc - SVSE 4 - Neurosciences (Blanc SVSE 4)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Franck RAMUS (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS B)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives; Institut Pasteur
Montant : 637422.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 36 mois
Résumé : Le cerveau dyslexiqueLe projet vise à mieux comprendre les bases cérébrales et génétiques de la dyslexie développementale, en utilisant l’IRM à très haut champ magnétique et les techniques de pointe de séquençage du génome.
La dyslexie : un enjeu de société majeurLa dyslexie développementale est un trouble spécifique des apprentissages qui touche environ 3 à 7% de la population, et qui est défini comme un trouble spécifique de l'apprentissage de la lecture, ne pouvant être expliqué exclusivement par une faible intelligence, une scolarisation inadaptée, ou des troubles sensoriels ou neurologiques avérés. Les recherches antérieures ont montré que les personnes dyslexiques ont des déficits cognitifs spécifiques, qui ont une base cérébrale et une composante génétique. Ce projet vise à améliorer significativement notre compréhension de la dyslexie aux niveaux cognitif, cérébral et génétique, et à essayer d’élucider les mécanismes par lesquels des gènes influencent le développement et l’architecture cérébrale, de telle manière à engendrer des déficits cognitifs qui perturbent l’apprentissage de la lecture.
Méthodes de pointe en imagerie cérébrale et en génétiqueAu niveau cognitif, nos investigations se concentrent sur les capacités d’attention et de mémoire à court-terme auditives, afin de comprendre comment des déficits à ce niveau pourraient expliquer les difficultés que la plupart des personnes dyslexiques rencontrent avec les sons de la parole (le déficit phonologique).Au niveau cérébral, nous utilisons la magnéto-encéphalographie pour étudier dans quelle mesure le cortex auditif des personnes dyslexiques répond différemment à des sons simples, et tenter d’en comprendre le lien avec les déficits identifiés au niveau cognitif. Nous utilisons aussi l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour explorer les différences au niveau anatomique. En particulier, nous utilisons l’IRM à haut champ magnétique et des méthodes sophistiquées d’acquisition et d’analyses des données pour visualiser le cerveau dyslexique en bien plus grands détails qu’il ne l’a jamais été. Cela nous permettra de tester l’hypothèse selon laquelle le cerveau des personnes dyslexiques comporte de microscopiques perturbations de la migration neuronale.Au niveau génétique, nous utilisons les outils les plus avancés de la génétique moléculaire pour explorer le génome des personnes dyslexiques et identifier des variants génétiques qui pourraient augmenter la susceptibilité à la dyslexie. Nous recherchons à la fois des polymorphismes fréquents à l’aide de puces à ADN, et des mutations rares en séquençant des portions importantes du génome des participants. Enfin, nous analyserons les liens entre les variants génétiques identifiés, les différences neuro-anatomiques et fonctionnelles, replaçant ainsi le cerveau entre le gène et le comportement.
Résumé de la soumission : La dyslexie développementale est un trouble spécifique des apprentissages qui touche environ 3 à 7% de la population, et qui est défini comme un trouble spécifique de l'apprentissage de la lecture, ne pouvant être expliqué exclusivement par une faible intelligence, une scolarisation inadaptée, ou des troubles sensoriels ou neurologiques avérés. Les recherches antérieures ont montré que les personnes dyslexiques ont des déficits cognitifs spécifiques, qui ont une base cérébrale et une composante génétique. Ce projet vise à améliorer significativement notre compréhension de la dyslexie aux niveaux cognitif, cérébral et génétique, et à essayer d’élucider les mécanismes par lesquels des gènes influencent le développement et l’architecture cérébrale, de telle manière à engendrer des déficits cognitifs qui perturbent l’apprentissage de la lecture.Au niveau cognitif, nos investigations se concentreront sur les capacités d’attention et de mémoire à court-terme auditives, afin de comprendre comment des déficits à ce niveau pourraient expliquer les difficultés que la plupart des personnes dyslexiques rencontrent avec les sons de la parole (le déficit phonologique).Au niveau cérébral, nous utiliserons la magnéto-encéphalographie pour étudier dans quelle mesure le cortex auditif des personnes dyslexiques répond différemment à des sons simples, et tenter d’en comprendre le lien avec les déficits identifiés au niveau cognitif. Nous utiliserons aussi l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour explorer les différences au niveau anatomique. En particulier, nous utiliserons l’IRM à haut champ magnétique et des méthodes sophistiquées d’acquisition et d’analyses des données pour visualiser le cerveau dyslexique en bien plus grands détails qu’il ne l’a jamais été. Cela nous permettra de tester l’hypothèse selon laquelle le cerveau des personnes dyslexiques comporte de microscopiques perturbations de la migration neuronale.Au niveau génétique, nous utiliserons les outils les plus avancés de la génétique moléculaire pour explorer le génome des personnes dyslexiques et identifier des variants génétiques qui pourraient augmenter la susceptibilité à la dyslexie. Nous rechercherons à la fois des polymorphismes fréquents à l’aide de puces à ADN, et des mutations rares en séquençant des portions importantes du génome des participants. Enfin, nous analyserons les liens entre les variants génétiques identifiés, les différences neuro-anatomiques et fonctionnelles, replaçant ainsi le cerveau entre le gène et le comportement.
Résultats : 1.	Nous avons montré que les personnes dyslexiques (adultes) sont capables de mémoriser implicitement des bruits complexes arbitraires, aussi bien que la population témoin. Il s’agit d’une donnée de plus à l’encontre des théories de la dyslexie impliquant des déficits auditifs de bas niveau. (Agus et al. sous presse)
2.	Nous avons montré que l’épaisseur du cortex est moindre chez les filles dyslexiques, comparées aux filles contrôles, spécifiquement dans la région du cortex temporal s’activant le plus en réponse aux mots écrits. Ce résultat n’est pas observé chez les garçons. Nous l’avons répliqué dans deux populations indépendantes, ainsi que dans une comparaison avec des enfants contrôles plus jeunes appariés en niveau de lecture, ce qui suggère que cette différence n’est pas entièrement due à une différence d’expérience de la lecture, mais pourrait être l’un des facteurs causatifs de la dyslexie (Altarelli et al., 2013)
3.	Nous avons confirmé que les garçons dyslexiques ont une asymétrie du planum temporale diminuée ou inversée (droite >= gauche) par rapport aux garçons contrôles. Ce résultat ne se retrouve pas chez les filles. Ce résultat confirme une différence structurelle fondamentale dans l’organisation du cortex auditif des garçons dyslexiques (Altarelli et al. en préparation).
Perspectives : Les résultats obtenus jusqu’à présent suggèrent que les bases cérébrales de la dyslexie ne sont pas strictement identiques entre les garçons et les filles. Ceci suggère que des facteurs hormonaux interagissent avec les prédispositions génétiques pour en moduler les effets, hypothèse qui mériterait d’être testée dans des travaux ultérieurs.
Publications et brevets : Un article paru dans Journal of Neuroscience montre la plus faible épaisseur corticale des filles dyslexiques dans la région cérébrale de la forme visuelle des mots. 
Altarelli, I., Monzalvo, K., Iannuzzi, S., Fluss, J., Billard, C., Ramus, F., & Dehaene-Lambertz, G. (2013). A functionally guided approach to the morphometry of occipito-temporal regions in developmental dyslexia: evidence for differential effects in boys and girls. The Journal of Neuroscience, 33(27), 11296-11301. 
Un article à paraître dans Journal of Speech, Language and Hearing Research révèle les capacités intactes des adultes dyslexiques à mémoriser des sons complexes. 
Agus, T. R., Carrión Castillo, A., Pressnitzer, D., & Ramus, F. (in press). Perceptual learning of acoustic noise by dyslexic individuals. Journal of Speech, Language and Hearing Reseach.