Projet ANR-12-SAMA-0015 – ASD-BARN : Construction des Représentations de l’Action au cours du Neurodéveloppement : dysfonctionnements dans les Troubles du Spectre de l’Autisme ?
Programme : Santé Mentale et Addictions (SAMENTA)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Madame SCHMITZ Christina (INSERM U1028 - CRNL)
Partenaires : Divers privé; CIC Centre d'Investigation Clinique; Centre Hospitalier le Vinatier; Dynamique Cérébrale et Cognition; Dynamique du Langage
Montant : 492147.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : L’enfant avec autisme : comprendre l’action pour favoriser l’interactionDans l’autisme, des atteintes sensori-motrices sont rapportées mais leur spécificité et leur origine cérébrale sont mal connues. Pourtant, la motricité est un moyen de communication dont l’intégrité influe sur le développement social. Notre projet a pour but d’identifier les atteintes de la motricité et leurs corrélats corticaux chez l’enfant avec autisme.
Identifier les troubles sensori-moteurs dans l’autisme et connaître leur origine cérébraleLa motricité est un élément fondamental et nécessaire à toute communication, du sourire à la parole, interagir socialement avec les autres est un acte moteur. Notre projet a pour but d’identifier les origines des troubles sensori-moteurs rencontrés par les enfants avec autisme afin de pouvoir proposer des interventions thérapeutiques précoces qui pourront influencer d’autres trajectoires développementales notamment le développement des aptitudes sociales.Nous nous intéressons ici aux caractéristiques du développement moteur chez des enfants âgés de 5 à 10 ans en comparant des populations d’enfants neurotypiques, d’enfants avec Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA) et d’enfants dyspraxiques.L’objectif est d’évaluer 3 niveaux possibles d’atteinte de la motricité: 1) les mécanismes de contrôle correctif (rétrocontrôle); 2) les mécanismes de contrôle anticipé (antérocontrôle); 3) la capacité à construire une représentation sensori-motrice lors d’une situation d’apprentissage. Cette évaluation se fera sur la base de la mesure des caractéristiques du mouvement (cinématique), de l’activité musculaire (électromyographie) et de l’activité cérébrale (magnéto-encéphalographie).Une meilleure connaissance des forces et des faiblesses du développement sensori-moteur des enfants avec autisme, mis en lien avec les potentialités d’un cerveau encore riche de sa plasticité,  devrait permettre d’adapter au mieux les stratégies de rééducations sensori-motrices. Les progrès attendus sur le plan du développement moteur sont déterminants pour encourager le développement des interactions sociales qui font cruellement défaut dans l’autisme.
Analyses cinématiques, électromyographiques et magnétoencéphalographiques chez l’enfantNous utiliserons deux paradigmes expérimentaux, qui vont d’un geste simple tiré de nos actions quotidiennes (attraper un objet, le déplacer et le poser) jusqu’à un paradigme complexe (apprentissage d’une coordination bimanuelle nouvelle). La tâche “Attraper-Poser” permet de quantifier 1/ la qualité du contrôle anticipé utilisé lors de la saisie et du soulèvement d’un objet et 2/ celle des corrections utilisées lors du transport de cet objet, grâce à l’analyse de la cinématique du mouvement. Lors de la première condition, les enfants connaissent le poids de l’objet cible avant d’effectuer leur mouvement. On peut alors évaluer la qualité du programme moteur anticipant les caractéristiques de l’objet (antérocontrôle). Lors d’une deuxième condition, ils ignorent le poids de l’objet jusqu’à ce qu’ils le soulèvent. On peut alors évaluer le contrôle correctif (rétrocontrôle) qui a lieu lors de l’adaptation « en vol » du mouvement aux caractéristiques de l’objet.La tâche d’apprentissage d’une nouvelle coordination bimanuelle consiste à soulever un objet de façon répétée avec une main. Chaque soulèvement de l’objet provoque une déstabilisation de l’autre main, jusqu’à ce que la construction d’une représentation sensori-motrice permette d’anticiper cette déstabilisation. L’analyse de la cinématique permet de quantifier l’apprentissage. Les enregistrements électromyographiques permettent de mesurer la finesse du contrôle temporel des activités musculaires typiquement associées à cet apprentissage. Enfin, l’enregistrement simultané de l’activité cérébrale grâce à la  magnétoencéphalographie (MEG) permettra d’explorer la dynamique cérébrale de la construction d’une représentation sensorimotrice.
Résumé de la soumission : Les désordres du spectre autistiques (ASD) sont des syndromes développementaux particulièrement handicapants dont les caractéristiques principales sont les troubles sociaux et de la communication. Si la présence concomitante de troubles moteurs a été depuis longtemps soulignée, ceux-ci n’ont été que peu explorés notamment en termes de leur spécificité et de leur origine. A l’heure actuelle, on ignore toujours si les troubles moteurs associés aux ASD sont spécifiques ou au contraire s’il s’agit d’une dyspraxie associée. Notre projet a pour but d’identifier les origines des troubles moteurs rencontrés par les enfants autistes afin de pouvoir proposer des interventions thérapeutiques précoces qui pourront influencer d’autres trajectoires développementales notamment le développement des aptitudes sociales. Plus précisément, nous nous attacherons à définir les différents niveaux d’atteintes de la motricité dans les troubles autistiques dans le but de les comparer avec les habiletés motrices des enfants au développement typique (TD) et avec les atteintes observés chez les enfants dyspraxiques (DCD). Nous utiliserons deux paradigmes expérimentaux afin d’évaluer: 1) l’intégrité des mécanismes de corrections en feed-back 2) le contrôle anticipé (feed-forward control) et 3) la capacité à construire une représentation sensorimotrice.La tache “Attraper-Poser” nous permettra de déterminer l’existence et de quantifier la qualité du contrôle anticipé ainsi que des corrections en ligne en utilisant des enregistrements cinématique. Dans cette tache les sujets sont invités à saisir un objet dans le but de le déplacer. Ce mouvement, tiré de nos actions quotidiennes, sera effectué avec des objets de poids différent (un lourd, un léger) dans deux conditions. Lors de la première, les sujets connaitront le poids de l’objet cible avant d’effectuer leur mouvement, nous pourrons ainsi évaluer la mise en place d’un programme moteur anticipant les caractéristiques de l’objet (feed-forward control). Lors d’une deuxième condition, les participants ignoreront à priori le poids de l’objet jusqu’à ce qu’ils le soulèvent. Ils devront alors adapter « en vol » leur mouvement aux caractéristiques de l’objet,  ce qui nous permettra d’évaluer le contrôle en ligne. Une tache d’apprentissage plus complexe, la tache de délestage bimanuelle évaluera la capacité à construire une représentation motrice en ligne. Des enregistrements cinématiques et musculaires seront couplés à des enregistrements magnétoencéphalographiques afin  d’explorer la dynamique cérébrale de la construction d’une représentation sensorimotrice. Les processus moteurs tels que le contrôle proprioceptif, l’utilisation et la mise à jour des représentations sensorimotrice et le contrôle anticipé seront corrélés aux modulations des oscillations corticales en termes topographique et temporel. Un dernier objectif sera d’identifier les différences entre les capacités motrices des enfants TD, ASD et DCD dans le but de discerner si les différences entre les populations pathologiques proviennent d’un délai dans la maturation cérébrale ou au contraire de fonction cérébrale altérées.
Résultats : La tâche “Attraper-Poser” a été proposée jusqu’à présent à trente enfants neurotypiques âgés de 5 à 11 ainsi que 4 enfants atteints de Troubles du Spectre Autistique (TSA) âgés de 9 à 11 ans. Le recueil des données ainsi que leur analyse ont été réalisés dans le cadre du Master Physiologie et Neurosciences (Université Lyon 1) de Mlle Marie Martel, et ont donné lieu à l’écriture d’un mémoire de recherche. Les analyses cinématiques des mouvements réalisés en direction d'objets de poids différents ont révélé que, dès l’âge de 7 ans, les enfants neurotypiques étaient capables d’anticiper les conséquences du poids de l’objet sur le mouvement avant même le contact avec l'objet. En revanche, les enfants de 5-6 ans ont fait preuve d’un antérocontrôle présent mais inadapté. Enfin, les résultats préliminaires obtenus chez les enfants avec TSA reflètent un antérocontrôle absent à l’âge de 9-11 ans. En revanche, comme nous en avions fait l’hypothèse, le rétrocontrôle, qui permet de corriger le mouvement, semble fonctionner correctement chez ces enfants. Le recrutement de nouveaux enfants avec TSA devrait permettre de confirmer l’atteinte de l’antérocontrôle et l’intégrité du rétrocontrôle.
Perspectives : Les résultats préliminaires obtenus chez les enfants avec TSA ouvrent des pistes intéressantes pour la suite. En particulier, la comparaison des caractéristiques de leur rétrocontrôle et de leur antérocontrôle avec des enfants plus jeunes indique qu’ils présenteraient une véritable déviance dans leur développement moteur, et non pas un simple retard de développement moteur. L’importance de connaître les caractéristiques de cette déviance prend tout son sens, puisqu’il s’agira alors d’imaginer des stratégies rééducatrices spécifiques aux TSA.
Publications et brevets : Production scientifique et brevets depuis le début du projet : ne pas mettre une simple liste mais faire quelques commentaires comme dans l’exemple.
L’exploitation de la tâche « Attraper-poser » a été réalisée dans le cadre du Master Physiologie et Neurosciences (Université Lyon 1) de Mlle Marie Martel, et a donné lieu à l’écriture d’un mémoire de recherche. La dynamique développementale de l’utilisation des différents types de contrôle donnera lieu à la rédaction d’un article scientifique courant 2013. Les résultats préliminaires très encourageants obtenus chez les enfants avec TSA seront confirmés chez une population plus étendue avant de donner lieu également à une publication scientifique.