Etude sur le cerveau des enfants précoces

Durant près de trois ans, une étude menée au CERMEP (Centre d’Imagerie du Vivant) de Lyon a analysé l’anatomie et les spécificités fonctionnelles du cerveau des enfants dits à « haut potentiel ». Les résultats sont surprenants…

Les enfants précoces ou à “haut potentiel” présentent un QI d’au moins 130 . Mais leur cerveau fonctionne-t-il différemment ? 

Oui, selon une étude menée durant trois ans à Lyon, co-financée par la fondation APICIL. Décryptage avec Fanny Nusbaum, docteur en psychologie, chercheur en neurosciences et dirigeante du Centre PSYRENE, et Dominic Sappey-Marinier, chef du département IRM du CERMEP-Imagerie du Vivant, enseignant de biophysique à la Faculté de Médecine Lyon-Est, et chercheur en imagerie médicale à CREATIS de l’Université Claude Bernard-Lyon1.

Comment est née l’idée de cette étude sur les enfants précoces ?

DSM: Fanny Nusbaum avait déjà proposé depuis longtemps les deux profils Complexe et Laminaire. Les deux sont des “hauts potentiels“, c’est-à-dire qu’ils présentent des capacités intellectuelles de haut niveau. 

• Le Complexe montre des capacités plutôt hétérogènes . Il est plus  créatif, plus  visionnaire, mais aussi plus sujet aux  difficultés d’apprentissage  et de  relations sociales, ainsi qu’à la  dyslexie  ou la  dyspraxie. 
• Le Laminaire montre des capacités plutôt homogènes . Il est plus solide et adaptable, mais aussi plus sujet à l’anxiété de performance, au  surmenage  et à certaines  addictions  à partir de la fin de l’adolescence. 
• Aucun modèle ne proposait cette distinction auparavant, mais elle nous paraissait concordante avec la clinique observée.

Avec Olivier Revol (Chef du service de troubles des apprentissages de l’enfant et de l’adolescent de l’hôpital Femme-Mère-Enfant à Bron), nous nous sommes donc dit qu’il serait intéressant de voir si nos observations cliniques coïncidaient avec une réalité neuroscientifique. En 2010, nous avons donc décidé de mener cette étude par neuroimagerie pour mieux comprendre à la fois le fonctionnement cérébral des enfants dits “à haut potentiel”, mais surtout les caractéristiques neuronales spécifiques à chacun des profils Complexe et Laminaire, en comparaison avec une population Contrôle (enfants au développement cognitif standard).

Avec l’aide du WISC (1), nous avons sélectionné trois populations composées chacune d’une vingtaine d’enfants : Complexes, Laminaires et Contrôles

Enfant précoce, une activité cérébrale intense

Les IRM pratiquées ont-elle démontrées des différences majeures dans le fonctionnement du cerveau ?

FN: Oui, l’IRM de diffusion réalisée par Dominic Sappey-Marinier a permis  d’étudier le mouvement des molécules d’eau dans le cerveau. Cette technique démontre clairement que les enfants à « haut potentiel » présentent une connectivité cérébrale bien plus importante que les enfants au QI standard dans plusieurs régions cérébrales comme le corps calleux qui relie les deux hémisphères et dans différents faisceaux intra-hémisphériques. Donc, le transfert d’information est plus rapide au sein d’un même hémisphère mais aussi d’un hémisphère à l’autre. Ce premier résultat confirme les résultats des études menées par le passé. De plus, l’étude montre pour la première fois, qu’il existe des différences cérébrales entre les enfants Complexes et Laminaires. Cette meilleure connectivité est plus importante dans l’hémisphère gauche des Complexes et dans l’hémisphère droit des Laminaires.

Par ailleurs, l’IRM fonctionnelle de repos, qui mesure la connectivité fonctionnelle du cerveau quand il est au repos, a montré une diminution de l’activité dans le cortex préfrontal des enfants Complexes et du cortex orbito-frontal des enfants Laminaires. En revanche, on observe une augmentation d’activité dans les cortex insulaire, temporal et pariétal qui correspond à une plus grande sensibilité émotionnelle , une meilleure perception et des capacités accrues de mémorisation et linguistiques .

Concrètement, cela signifie que le cerveau de l’enfant à « haut potentiel » tourne plus vite ?

DSM: Il dispose clairement de plus gros câbles, du « haut débit » , autrement dit, un meilleur moteur sous le crâne, sans que ce moteur ne tourne forcément en surrégime

Avec un effet turbo dans certains cas ?

DSM: Non, son cerveau tourne en permanence plus vite… 

Dans le cas des Complexes, il arrive plus souvent que ce moteur s’emballe et perde contrôle, en particulier sous l’effet des émotions.

Le Laminaire vit donc mieux sa surdouance ?

FN: Oui, même si son manque d’intériorité et de motivation intrinsèque, ne le met pas à l’abri du « burn-out » ou de la dépression car à force d’être sur-sollicité par son environnement, il finit parfois par se poser des questions identitaires, philosophiques, avec le sentiment d’être en décalage avec lui-même.

Enfant HP, “interpréteur” ou “explorateur”

D’autres constatations remarquables ?

DSM: Oui, on s’est aperçu que:

• les Complexes avaient une connectivité plus élevée dans l’hémisphère gauche, l’hémisphère du langage , qui est capable de fonctionner a priori de manière autonome, en circuit fermé, 
• les Laminaires utilisent plus l’hémisphère droit, l’hémisphère qui contrôle les capacités visuo-spatiales et permet une analyse objective .

Qu’est-ce que cela signifie concrètement ?

FN:

• Les Complexes sont plus centrés sur eux-mêmes, plus indépendants, et donc moins adaptés socialement . En décalage avec la société, ils sont souvent adulés ou détestés. On les appelle les « interpréteurs » car ils interprètent en permanence la réalité pour la faire coller à leur modèle interne. 
• Les Laminaires, au contraire, sont davantage ouverts sur les autres, davantage dans l’empathie. On les appelle les « explorateurs » car ils analysent les informations sans a priori, objectivement, avec une vraie faculté d’adaptation aux contraintes environnementales, qui leur permet de souvent faire l’unanimité. 
• Bref, le Complexe est dans le subjectif, sans filtre émotionnel, sans inhibition, alors que le Laminaire est dans l’analyse objective, le contrôle intérieur.

Enfant précoce, artiste ou ingénieur

Les enfants précoces, un sujet passionnant pour Fanny Nusbaum et Dominic Sappey-Marinier

Dominic Sappey-Marinier et Fanny Nusbaum devant le CERMEP ©P.Auclair

L’IRM fonctionnelle en phase de repos cérébral de l’enfant HP ou de l’enfant précoce a-t-elle aussi été riche en enseignements pour les neuropsychiatres ?

DSM: Oui, on s’est aperçu que le cerveau du « Complexe » était moins actif dans la région préfrontale dédiée au raisonnement, à la planification temporelle , alors qu’il est augmenté sur la zone pariétale, celle de la perception, de l’analyse sensorielle . C’est aussi la zone de la pensée automatique. 

A l’inverse, le cortex orbito-frontal qui gère notamment la motivation est moins proéminant chez les Laminaires . Ils semblent donc moins en mesure d’être motivés sans sollicitation de l’environnement.

Comment se traduisent ces différences au quotidien ?

FN: 

• Le Complexe passe rapidement en phase de pensée automatique, avec une faculté d’intégration plus grande mais parfois imparfaite . 
• Le Laminaire, plus réaliste, plus cartésien, est moins centré sur l’émotion, moins à l’écoute de lui-même aussi. De manière caricaturale, le premier est un artiste, le second un ingénieur.

Quels sont les effets pervers de tels profils ?

FN: 

• Le Complexe présente des troubles du comportement, de l’apprentissage, de la personnalité, une hyper-sensibilité qui sont essentiellement liés à un manque de contrôle de son attention et de son impulsivité. 
• Le Laminaire, lui, sera davantage sujet à la somatisation, à l’hypocondrie, voire au « burn-out » en cas de sur-sollicitation . Il peut aussi être plus sujet aux addictions comme l’alcool ou la drogue pour suppléer le manque de sensations émotionnelles.

Les bienfaits de l’hypnose pour l’enfant précoce

Au final, quelle sera la valeur ajoutée de cette étude de longue haleine ?

FN: Elle permet de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau de l’enfant à « haut potentiel ». On a apporté la preuve tangible d’une spécificité du cerveau de l’enfant à « haut potentiel » avec, au sein de cette population, de vrais différences structurelles et fonctionnelles entre Laminaires et Complexes. En tenant compte des conclusions cliniques, comportementales et scientifiques, il sera possible d’affiner le suivi de ces enfants en fonction de leur profil, de l’intégrer aux techniques pédagogiques et le transmettre aux professeurs d’école. La neuroéducation offre ainsi de nouvelles pistes d’amélioration des méthodes d’apprentissage qui seront bénéfiques pour tous les enfants, et pas seulement ceux qui ont des difficultés !

C’est à dire ?

DSM: Si on voit, par exemple, qu’une partie du cerveau est en sous-activité, il sera possible de corriger cette déficience avec des exercices précis. Par exemple, un « Complexe » à l’imagination débordante sera plus sensible à l’hypnose , alors que celui qui souffre d’inhibition ou d’un déficit d’attention aura davantage intérêt à faire de la remédiation cognitive . 

A l’inverse, l’hypnose sera très utile au « Laminaire », pour développer l’imagination, le reconnecter avec son moi intérieur.

Est-ce que demain, avec les enseignements d’une telle étude, on pourra intervenir sur le cerveau de l’enfant précoce ?

FN: On travaille déjà avec le Neurofeedback ! Grâce à quelques électrodes disposées sur le crâne pour observer en temps réel l’activité encéphalographique, le sujet peut moduler lui-même son activité cérébral e, une technique notamment utilisée pour les enfants TDAH (Troubles du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité). L’avenir, c’est aussi la TDCS (Transcranial direct current stimulation), une stimulation transcrânienne pour améliorer les capacités cognitives grâce à un léger courant électrique traversant les régions cérébrales à développer. Certains s’en servent déjà pour doper le cerveau des sportifs de haut niveau ou réhabiliter les fonctions cérébrales endommagées par un accident vasculaire cérébral (AVC). Ces usages thérapeutiques sont en cours de développement.

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(1) Le WISC (Wechsler Intelligence Scale for Children) est un test standardisé dédié aux enfants de 6 à 16 ans et 11 mois. Ce test permet de situer un élève par rapport à un groupe d’autres élèves de son âge. Le WISC-IV comporte quatre indices (compréhension verbale, raisonnement perceptif, mémoire de travail, et vitesse de traitement) pour déterminer les différentes composantes de l’intelligence d’un enfant ou d’un adolescent.

SAVOIR

L’étude du CERMEP a porté sur près de 80 enfants de 8 à 12 ans de la région Auvergne-Rhône-Alpes répartis en quatre groupes : enfants « Contrôles » au QI d’environ 105, « Laminaires » au QI moyen de 140, « Complexes » au QI moyen de 130 et enfants TDAH (troubles du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité) qui présentent des troubles proches des « Complexes ». Chaque enfant a passé une IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) de 50 minutes, technique à la fois non invasive, non irradiante et sans effet pour l’organisme pour étudier à la fois l’anatomie et le fonctionnement du cerveau.

Source https://www.ra-sante.com/enfant-precoce-etude-cerveau-lyon-121798.html