Building the path to resilience in preterm infants: a neuroimaging investigation of the impact of multisensory and neurocoginitive interventions

Investigateurs 
C. Borradori
R. Ha-vinh Leuchter
P. Hüppi

Objectifs

Etudier la connectivité structurelle et fonctionnelle du cortex orbitofrontal et préfrontal par des techniques d’imagerie avancées et des tâches comportementales ciblant spécifiquement ces réseaux. 
Evaluer l’effet de trois interventions, soigneusement sélectionnées en fonction de l’âge, sur les régions cérébrales touchées par la prématurité ainsi que sur le fonctionnement exécutif et les compétences socio-émotionnelles. 

Méthodologie

Population et procédure de recrutement

Population 1 : nouveau-nés prématurés (N=60)
L’intervention musicale sera menée sur 60 nouveau-nés prématurés, nés avant 32 semaines de gestation. Trente auront la musique tandis que les 30 autres (groupe contrôle) suivront rigoureusement le même protocole mais sans que la musique ne soit allumée.
Les enfants seront invités à revenir à 12 et 24 mois d’âge corrigé afin d’évaluer leur développement.
Tous les parents d’enfants éligibles et nés à l’hôpital de Genève (HUG) se verront expliquer l’étude par l’expérimentateur et remettre un formulaire d’information. La totalité de l’intervention et des mesures sera réalisée au sein des HUG.

Population 2 (N = 90): enfants prématurés entre 6 et 9 ans (N=60), enfants nés à terme (N=30)
L’intervention « Vis-à-Vis » sera menée sur 60 enfants prématurés (< 32 semaines de gestation), nés entre 2007 et 2011. Ces enfants font parti d’une cohorte déjà existante, recrutée dans la région de Lausanne et Genève, dans le cadre d’un précédent projet du Fond National Suisse. 
Procédure de recrutement : Les enfants ayant participé au projet précédent seront recontactés. L’IRM et les tests comportementaux seront réalisés au Campus Biotech de Genève. L’intervention Vis-à-Vis se fera entièrement au domicile de l’enfant. Pour les enfants domiciliés dans la région Lausannoise, la psychologue se rendra directement à la maison afin de faire passer les tests comportementaux et expliquer le but de l’intervention Vis-à-Vis à l’enfant et ses parents.

Groupe contrôle : 30 enfants nés à terme et âgés entre 6 et 9 ans prendront part uniquement aux évaluations pré-intervention, mais ne participeront à aucun entraînement. Ils se verront proposer également une passation IRM. Afin de recruter ces enfants, nous demanderons aux enfants prématurés de parler de l’étude à leurs amis. En considération du jeune âge des enfants, tous les enfants recevront aussi une explication orale de l’étude dans un langage clair et facile à comprendre par la psychologue en charge des évaluations. La psychologue s’engage à s’assurer que l’enfant a bien compris le déroulement de l’étude et les détails de chaque épreuve, et il sera mis au courant de son droit de faire une pause et d’interrompre l’étude à n’importe quel moment. 

Population 3 : enfants prématurés entre 10 et 13 ans (N=60)
L’intervention « basé sur la pleine conscience » sera menée sur 60 enfants nés prématurément (< 32 semaines de gestation) entre 2003 et 2007. Ces enfants font partie d’une cohorte déjà existante, recrutée dans le cadre de plusieurs projets du Fond National Suisse. 
Procédure de recrutement : les enfants et leurs parents seront contactés d’abord par courrier, puis par téléphone 1 à 2 semaines après réception du courrier. 
Groupe contrôle : 30 enfants nés à terme et âgés entre 10 et 13 ans prendront uniquement part aux évaluations pré-intervention, mais ne participeront à aucun entraînement. Ils se verront proposer également une passation IRM. Afin de recruter ces enfants, nous demanderons aux enfants prématurés de parler de l’étude à leurs amis.

A ce jour, pour l'intervention Musique 21 enfants prématurés et 15 nouveaux-nés à terme ont été recrutés. Pour l'intervention Vis AVis, 39 sujets, et pour Mindfulness 57 Sujets ont été recrutés et 23 enfants pour le groupe contrôle.

Interventions

Intervention « Musique »
Une collaboration unique entre les Hôpitaux Universitaires de Genève et Andreas Vollenweider, célèbre musicien et compositeur Suisse, a permis la création de musiques adaptées aux nouveau-nés prématurés. A la suite d’observations fines du comportement sensorimoteur des enfants en réponse à divers instruments, trois musiques composées de harpe, de pungi (flute pour charmer les serpents), et de cloches ont été créées. Chacune s’adapte à l’état d’éveil de l’enfant : la première aide à l’éveil, la seconde interagit avec l’enfant déjà éveillé et la dernière accompagne l’endormissement de l’enfant. Ceci permet à l’expérimentateur de moduler l’intervention musicale en fonction des besoins de l’enfant. 
Déroulement de l’intervention musique : L’intervention musicale durera 8 minutes et sera réalisée tous les jours au minimum une fois par jour dès 32 semaines d’âge gestationnel et jusqu’à la date prévue du terme. 
Intérêt d’une intervention musicale chez l’enfant prématuré :
L’écoute de musique améliore les constantes physiologiques du nouveau-né prématuré (diminution du rythme cardiaque et du rythme respiratoire, amélioration de la succion, sortie plus rapide de l’hôpital, etc... La musique est une stimulation multisensorielle qui active des régions cérébrales multiples dont des régions auditives, motrices, et émotionnelles (limbiques et paralimbiques). L’impact bénéfique de la musique sur les capacités cognitives et émotionnelles d’adultes souffrant de lésions cérébrales a été largement démontré.
Le développement des réseaux neuronaux durant la période périnatale est hautement dépendant des stimulations intrinsèques et extrinsèques.
Nous proposons donc ici de moduler le développement cérébral de 30 nouveau-nés prématurés par le biais d’une intervention musicale régulière et adaptée. Le développement des réseaux neuronaux des enfants prématurés sera évalué avant (33 semaines d’âge gestationel) et après l’intervention musicale (40 semaines d’âge gestationnel) et comparé à celui de 30 nouveau-nés prématurés ne recevant pas d’intervention.

Intervention « Vis-a-Vis »
Vis-à-Vis (VAV) est un entraînement informatisé de 12 semaines qui a pour but d’améliorer le fonctionnement émotionnel et la mémoire de travail chez des enfants en âge scolaire présentant des troubles du développement. Il a été développé par une équipe de recherche de l’Unité Médico-Pédagogique de l’Université de Genève, en Faculté de Médecine (Dr. Glaser et collègues).
Nous présentons ci-après brièvement la structure de VAV. Une description plus complète peut être trouvée dans Galser et al. (2012).
La structure de VAV : VAV inclut trois modules : Focus sur les Yeux, Reconnaissance et Compréhension des Emotions et Mémoire de Travail. Il se déroule en 4 sessions hebdomadaires de 25 minutes, pour une durée totale de 12 semaines. Chaque session présente des exercices progressifs sous la forme de jeux interactifs qui peuvent être aisément accompli par l’enfant, sous la supervision d’un adulte. Ils deviennent progressivement plus difficiles au cours de 12 semaines d’entraînement. Comme expliqué précédemment, les enfants seront évalués avant (Temps 0) et après (Temps 1) l’entraînement, ainsi que 6 mois après l’intervention (Temps 2). Une des 4 sessions hebdomadaires sera toujours effectuée sous la supervision d’un chercheur en charge du projet, et les 3 autres en présence d’un des parents. 
Intérêt d’une intervention VAV chez l’enfant prématuré:
Il cible différentes aptitudes importantes pour le développement émotionnel et les facultés de raisonnement, et se concentre sur la généralisation de ces capacités.
Il a donné des résultats positifs dans diverses populations.
Il est disponible en français.

Intervention « Mindfulness »
La pleine conscience consiste à “diriger notre attention d’une manière particulière, volontairement, instant après instant et sans jugement de valeur”, en d’autres mots, elle soutient la capacité de porter son attention sur le moment présent avec bienveillance et curiosité.
Il existe de plus en plus de preuves scientifiques que les interventions basées sur la pleine conscience améliorent le développement des fonctions exécutives, l’attention, les capacités d’auto-régulation ainsi que les compétences sociales des enfants. Des études récentes ont démontré la faisabilité de telles interventions auprès d’enfants en âge scolaire. Une revue systématique de la littérature faite par Zenner et cool. (2014) résume l’effet d’interventions basées sur la pleine conscience dans le cadre scolaire et conclue qu’il s’agit d’une méthode très prometteuse pour améliorer les capacités cognitives des enfants. 
Notre étude sera la première à proposer une intervention basée sur la pleine conscience à des enfants nés prématurément qui sont, de part leur naissance prématurée, à haut risque de développer des déficits dans les fonctions exécutives.
Les mécanismes neuronaux associés à la pleine conscience ne sont pas encore bien caractérisés mais il existe de plus en plus de preuves scientifiques que les structures cérébrales elles-mêmes sont modifiées par les interventions basées sur la pleine conscience (voir la revue par W. R Marchand 2014).
Déroulement de l’intervention : L’intervention durera 8 séances de 1 heure précédée par une séance d’information (obligatoire) pour parents et enfants de 1h30 et clôturée par une séance (facultative) de 1h30 pour parents et enfants. Les séances se dérouleront au Campus Biotech en groupe de 10 enfants au maximum, en dehors des heures scolaires (horaires à définir). Les séances seront animées par deux personnes dont au moins une ayant un diplôme (CAS ou équivalent) en interventions basées sur la pleine conscience. Il y aura toujours un/e pédiatre participant à l’étude présente aux séances. Toutes les personnes animant les séances ont une solide expérience en pleine conscience.  
Lors de la séance d’information, les personnes animant les séances vont être présentées et le contenu des séances expliqué aux parents et aux enfants. Quelques exercices pratiques seront proposés à tous afin que les familles sachent ce qui va être proposés aux enfants. Lors des 8 séances d’intervention, il y aura une alternance d’exercices de pleine conscience assis, de scanner corporel (ressemblant à de la relaxation) et de pratiques de pleine conscience en mouvements (inspirés du yoga). Lors des exercices, il sera proposé aux enfants de porter leur attention sur le ressenti corporel, leurs émotions et leurs pensées. A chaque séance, un temps sera réservé pour échanger sur les exercices effectués. Entre les séances, des exercices pratiques, courts, seront proposés pour une pratique quotidienne (de maximum 15 minutes par jour) adaptée à la vie de tous les jours, comme par exemple un exercice de relaxation ou de concentration sur un objet précis (comme par exemple manger une pomme en pleine conscience). Chaque enfant aura un cahier avec un cours résumé des activités effectuées lors de la dernière séance (fourni après chaque séance) et une description de l’exercice à faire à domicile. Il notera dans son cahier le nombre de fois qu’il aura fait son exercice à domicile.
Intérêt d’une intervention basée sur la pleine conscience chez l’enfant d’âge scolaire né prématurément : d’une part l’amélioration des capacités attentionnelles, du contrôle émotionnel et des fonctions exécutives chez les enfants en âge scolaire. Ces capacités sont des éléments importants pour la réussite scolaires et ont souvent été décrites comme moins bonnes chez les enfants nés prématurément. D’autre part l’amélioration des compétences sociales et du bien être qui sont d’importants indicateurs de qualité de vie.

Design Expérimental

Les deux designs suivants vont êtres combinés :
a.    Un essai contrôlé randomisé (ECR) d’une intervention versus pas d’intervention.
b.    Une étude longitudinale : avant et après l’intervention.

Analyse des données

Les données personnelles des enfants impliqués dans l’étude seront traitées de façon confidentielle, en accord avec les lois et règlements applicables. Dès la fin de la collecte des données, la base de données sera anonymisée : chaque enfant correspondra à un chiffre. Lors de l’analyse de ces données, les investigateurs prendront les mesures nécessaires pour maintenir la confidentialité et empêcher leur accès à toute autre personne non-autorisée. 

Considérations éthiques
Les tests effectués chez l’enfant pour le suivi neuro-développemental ne comportent pas de risques pour l’enfant.

Publications

Music processing in preterm and full-term newborns: A psychophysiological interaction (PPI) approach in neonatal fMRI

L. Lordier, S. Loukas, F. Grouiller, A. Vollenweider, L. Vasung, D.E. Meskaldij, F. Lejeune, M.P. Pittet, C. Borradori, P. Hüppi
Published in Neuroimage. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.03.078