Neurodevelopmental exploration of somatosensory prediction in preschoolers and premature newborns
Exploration neurodéveloppementale de la prédiction somatosensorielle chez l'enfant d'âge préscolaire et le nouveau-né prématuré
Résumé
Sensory prediction (SP) is the brain's anticipation of forthcoming stimuli based on previous sensory inputs. It optimizes cognitive resources through regulatory mechanisms such as repetition suppression (RS). The alteration of SP may play a role in the emergence of neurodevelopmental disorders (ND), particularly in infants born prematurely who are at risk of developing such disorders. In a first study, we show SP and RS in two- and four-year-old children using EEG evoked potentials during a tactile oddball-omission protocol. Unlike somatosensory responses which are all present by the age of two, the processing of temporal deviance by the frontocentral cortex is only evident at four years of age in typical children, correlated with executive development. This higher-level processing of the deviance is absent in four-year-olds at risk of ND. In a second study, we demonstrate RS in premature neonates using a similar protocol, but only those born after 32 weeks of gestational age exhibit cerebral responses to deviant stimuli. The severity of prematurity has an impact on the amplitude of RS and on the response to deviance. This work supports the proposition that sensory prediction in the tactile modality could be an early marker of ND.
Exploration neurodéveloppementale de la prédiction somatosensorielle chez l’enfant d’âge préscolaire et le nouveau-né prématuréLa prédiction sensorielle (PS) est l’anticipation par le cerveau des stimuli à venir sur la base des entrées sensorielles passées. Elle permet l’optimisation des ressources cognitives grâce à des mécanismes de régulation tels que la suppression par répétition (SR). L’altération des capacités de PS pourrait jouer un rôle dans l'émergence des troubles neurodéveloppementaux (TND), en particulier chez les nourrissons nés prématurément, qui sont à risque de développer de tels troubles. Dans une première étude, nous mettons en évidence la PS et la SR chez des enfants de deux et quatre ans en potentiels évoqués EEG lors d'un protocole oddball-omission tactile. Contrairement aux réponses somatosensorielles qui sont toutes présentes dès 2 ans, le traitement de la déviance temporelle par le cortex frontocentral n’est visible qu’à quatre ans chez les enfants typiques, corrélé avec le développement exécutif. Ce traitement de plus haut niveau de la déviance est absent chez les enfants de quatre ans à risque de TND. Dans une seconde étude, nous mettons en évidence une SR chez des nouveau-nés prématurés avec un protocole similaire, mais seuls ceux nés après 32 semaines d’âge gestationnel (AG) présentent des réponses cérébrales à des stimuli déviants. La sévérité de la prématurité a un effet sur l’amplitude de la SR et de la réponse à la déviance. Ce travail soutient la proposition que la prédiction sensorielle dans la modalité tactile pourrait être un marqueur précoce des TND.
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