Fonctionnement cérébral et cognitif des enfants atteints de cardiopathie congénitale

Les cardiopathies congénitales (CC) sont des malformations cardiaques qui surviennent au cours de la période intra-utérine et qui constituent les malformations congénitales les plus fréquentes, affectant environ 1% des nouveau-nés. Dépendamment de leur sévérité, certains bébés doivent subir une ou des chirurgies réparatrices très tôt dans leur vie. De nos jours, le taux de survie s’élève maintenant à plus de 90 %, mais des atteintes neurodéveloppementales affectent un survivant sur deux. Ainsi, certains enfants présentent des difficultés motrices, langagières ou cognitives dès la petite enfance qui peuvent engendrer des impacts importants dans la sphère comportementale, affective, sociale et académique. De plus, la littérature a permis de démontrer que le développement cérébral structurel des nourrissons avec CC peut être altéré dès la période intra-utérine. Des lésions cérébrales acquises, notamment suite aux chirurgies réparatrices, sont aussi fréquemment retrouvées dans cette population. Toutefois, les études s'intéressant aux altérations des réseaux cérébraux fonctionnels sont peu nombreuses. Conséquemment, la relation entre la fonction cérébrale et le neurodéveloppement a été peu étudiée. Cette thèse a donc comme objectif d’étudier le fonctionnement cérébral chez les enfants avec CC à l’aide de la spectroscopie proche infrarouge ou Near infrared spectroscopy (NIRS), ainsi qu'investiguer la relation avec leur neurodéveloppement. La thèse est composée de deux études empiriques publiées. Le premier article, qui s'inscrivait dans un devis longitudinal, avait comme objectif de caractériser la topologie des réseaux cérébraux fonctionnels chez des nourrissons de 4 mois avec CC après leur chirurgie cardiaque. L'étude permet aussi d'investiguer si la relation entre le groupe (CC vs contrôle) et les résultats à une évaluation neurodéveloppementale à 24 mois dépendait de l'organisation topologique de ces réseaux. Les résultats montrent une topologie des réseaux cérébraux fonctionnels similaire entre les deux groupes à 4 mois, alors que les enfants avec CC présentent des habiletés langagières expressives plus faibles que les enfants nés en santé à 24 mois. Par ailleurs, les résultats révèlent que la relation entre le fait de présenter une CC et les habiletés de langage expressif est modérée par deux caractéristiques de l'organisation des réseaux cérébraux, soit le characteristic path length et le degree. Cette étude permet de démontrer que les enfants nés avec une malformation cardiaque ne semblent pas bénéficier d'une organisation optimale de leurs réseaux cérébraux fonctionnels comparativement à des enfants nés en santé. Le deuxième article se veut une étude prospective visant à caractériser les réponses cérébrales langagières pendant une tâche d'écoute passive d'une histoire chez des enfants de 42 mois atteints de CC. Nous nous sommes aussi intéressés à l'association entre les patrons fonctionnels d'activation cérébrale durant la tâche langagière et le neurodéveloppement des participants. Par rapport à leurs pairs nés en bonne santé, les enfants atteints de CC obtiennent des résultats significativement plus faibles aux épreuves verbales et de façon plus large sur le plan des habiletés intellectuelles générales. Les résultats révèlent aussi que lors de l'écoute d'histoire, les enfants avec CC présentent une activation cérébrale réduite dans les régions temporales postérieures par rapport aux enfants du groupe contrôle. Nous avons également démontré que les réponses cérébrales réduites dans les régions temporales postérieures sont corrélées à des résultats neurodéveloppementaux inférieurs dans les deux groupes. Cette étude suggère que l'activation des régions temporales postérieures pourrait potentiellement être un marqueur cérébral du développement cognitif. Ces résultats novateurs supportent la faisabilité de l'identification des corrélats cérébraux des vulnérabilités neurodéveloppementales chez les enfants atteints de CC. Globalement, cette thèse permet d'améliorer les connaissances actuelles sur le fonctionnement cérébral des enfants atteints de cardiopathie congénitale. Elle contribue également à l'avancement de la recherche sur les liens existants entre le développement cérébral et le neurodéveloppement au sein de cette population clinique. Enfin, les résultats réitèrent l'importance et la pertinence d'utiliser la neuroimagerie fonctionnelle en recherche dans l'optique de préciser notre compréhension des facteurs de risque inhérents à la condition de ces enfants afin de pouvoir favoriser leur développement.

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