Ce mémoire s’organise autour de trois études qui ont testé si les déficits corticomoteurs et cognitifs répertoriés dans la littérature pendant l’enfance et l’adolescence étaient observables à l’âge adulte. Pour ce faire, de jeunes adultes nés prématurément (PT, ≤ 33 semaines de gestation) ont été comparés à un groupe de jeunes adultes nés à terme (> 37 semaines de gestation, appariés pour l’âge et le sexe) au niveau du fonctionnement moteur cérébral (évalué par stimulations magnétiques transcrâniennes du cortex moteur primaire – TMS de M1) et cognitif (batterie standardisée électronique - TAP 2.3). L’étude 1 a révélé un fonctionnement sous-optimal des voies callosales reliant les deux aires motrices primaires (contrôle moteur des mains) pour le groupe PT qui se caractérise par un temps de transfert interhémisphérique plus long (latence plus longue pour le test de l’inhibition interhémisphérique) et une inhibition interhémisphérique plus courte. L’étude 2 a montré que le groupe PT présentait une asymétrie de l’excitabilité de base du M1 (testé par TMS) avec un hémisphère non dominant moins excitable (seuil moteur plus haut) que le dominant et que les deux hémisphères du groupe né à terme. Les résultats ont démontré également que les mécanismes inhibiteurs de planification motrice n’étaient pas fonctionnels chez une majorité de participants PT par rapport aux participants nés à terme, et ce, pour les deux hémisphères. Enfin, l’étude 3 (étude pilote) a détecté des difficultés d’attention soutenue plus marquées pour le groupe PT de même qu’une estime de soi fragilisée. L’ensemble de ces résultats suggère que le fonctionnement moteur cérébral des jeunes adultes PT demeure différent (tout comme cela est répertorié à l’enfance et à l’adolescence) et que cela peut s’accompagner d’un fonctionnement cognitif sous-optimal. Ce mémoire doctoral contribue à une meilleure compréhension des répercussions à long terme d’une naissance prématurée sur le développement. Les indicateurs cérébraux et cognitifs identifiés comme étant toujours déficitaires à l’âge adulte pourraient faire l’objet d’une attention particulière lors des programmes thérapeutiques à l’enfance afin d’éviter, ou du moins diminuer, les déficits à long terme. / The advent of technology in neonatal care units has increased the survival rate of premature infants. However, there is still room to better understand the deleterious impacts of prematurity on the brain and cognition over lifespan, including the early adulthood that has poorly been studied to date. This thesis tested the mechanism of interhemispheric inhibition by the ipsilateral silent period (iSP) (reflecting the integrity of callosal function) and intracortical inhibition (ICI reflecting synaptic organization for planning the action) along with the cognitive function in young adults born prematurely (PT). A group of young adults born prematurely (PT, ≤ 33 weeks gestation) were compared to a group of young adults born at term (Term> 37 weeks of gestation, matched for age and education). iSP and ICI were tested with transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex of hand. As compared to the term group, the study 1 showed that PT had fewer occurrences of iSP (p < 0.0001), longer iSP latency (interhemispheric transfer, p=0.004) and shorter iSP duration (p < 0.0001). In study 2, less excitability in the nondominant hemisphere (p=0.001), and less ICI (37.5% in PT group vs. 100% in terms) was observed. This suboptimal regulation between hemispheres and intracortical motor function was parallelled by difficulties to sustain attention in PT as assessed by neuropsychological testing in the 3rd study. This thesis suggests that brain function known to be impaired in PT children and adolescents remained suboptimal at early adulthood and may explain some minor cognitive impairments detected. These brain indicators of a long-term influence of prematurity should be used earlier to test the efficacity of rehab programs on modules recognized to be specifically impaired in adulthood.

La prématurité est un sujet de plus en plus étudié. Les professionnels de la santé, plus précisément l'équipe des soins intensifs néonataux, réaniment des bébés nés extrêmement prématurés sur une base presque quotidienne. La prématurité soulève encore beaucoup de questionnements au sein de l'équipe des soins intensifs néonataux. En effet, les conséquences sur le développement du nourrisson et de l'enfant sont les aspects les plus questionnés. Plusieurs études sont en cours et plusieurs recherches ont déjà eu lieu à ce sujet. Un sujet particulièrement étudié est la qualité de vie de ces enfants qui sont nés extrêmement prématurés. Cette étude descriptive corrélationnelle, qui s'appuie sur le modèle d'adaptation de Roy, a pour but de décrire la qualité de vie des enfants nés extrêmement prématurés durant la petite enfance selon la perception parentale. Les objectifs spécifiques étaient de décrire les différentes dimensions relatives à la qualité de vie des enfants nés extrêmement prématurés et d'explorer les relations entre les variables sociodémographiques/cliniques et la qualité de vie des enfants. Un total de 42 parents d'enfants nés extrêmement prématurés, âgés de 2 à 5 ans, ont répondu par téléphone à l'échelle PedsQL 4.0. Les résultats indiquent que les enfants nés extrêmement prématurés ont en moyenne une bonne qualité de vie et qu'il existe certaines corrélations entre les variables sociodémographiques et la qualité de vie de l'enfant. En effet, les mères perçoivent que la qualité de vie de leurs enfants est meilleure pour la dimension santé physique que pour les autres dimensions de l'échelle. À l'inverse, elles relatent que la qualité de vie est moindre pour le fonctionnement émotionnel. De plus, les enfants provenant d'une famille intacte ont une meilleure qualité de vie que ceux ne provenant pas d'une telle famille. Finalement, les enfants dont les pères détenant un niveau d'éducation universitaire (BAC) ont une moins bonne qualité de vie que les enfants dont les pères détenant un niveau d'éducation collégial. Les infirmières pourront adopter une approche personnalisée avec les enfants dans les cliniques externes de suivi néonatal (0-5 ans). Par exemple, sachant que le fonctionnement émotionnel est la dimension la plus affectée, les infirmières pourront prioriser cette dimension dans leurs conseils à donner aux parents de ces enfants et donc, optimiser leurs interventions

L’objectif principal de ce projet est d’évaluer les performances cognitives et motrices d’un groupe d’enfants nés prématurément (24-36 semaines de gestation) âgés de 9 ans (N=9; âge moyen: 9.41(0.65) ans) et de les comparer à celles, d’un groupe d’enfants nés à terme du même âge (N=7; âge moyen: 9.39(0.62) ans). Le protocole utilisé, un paradigme d’attention divisée avec enjambée d’obstacle, est de nature écologique afin de représenter les exigences auxquelles les enfants d’âge scolaire font face lors d’activité sportives et récréatives. Des analyses de mouvement en trois dimensions ont été utilisées afin de quantifier les performances cognitives et motrices. Les participants ont marché sous quatre conditions de marche : marche seule, marche avec obstacle, marche avec le test de Stroop-Animal et marche avec obstacle et test de Stroop-Animal. Les résultats obtenus démontrent que l’écart entre les performances entre les groupes augmente à mesure que la tâche devient plus complexe. Ces résultats confirment que les enfants prématurés ont plus de difficultés à performer des tâches cognitives et motrices complexes. Les enfants nés prématurément sont aptes à effectuer des tâches motrices complexes mais doivent modifier leur attention et la concentrer sur celles-ci afin de les réussir. / The aim of this study was to evaluate cognitive and motor performances of preterm children (24-36 weeks of gestation) aged 9 years (N=9; mean age: 9.41(0.65) years) and to compare them to full term born children’s (N=7; mean age: 9.39(0.62) years) performances. The protocol used, obstacle negotiation while dual tasking, was ecological in nature and represented motor and cognitive challenges that school-aged children face while performing recreational and sporting activities. Three dimentional movement analysis were done in order to quantify cognitive and motor performances. Participants walked under four conditions: unobstructed walking, obstructed walking, walking with Animal-Stroop task, and obstructed walking with Animal-Stroop task. Results demonstrate that the differences in performance between groups increases as the tasks become harder. These results confirm that premature children when facing a complex environment involving both cognitive and motor tasks will show decrements/adjustments in both tasks. This population is able to perform complex tasks but needs to reallocate their attention to focus on the motor requirements of the task in order to succeed.

Cette étude vise à vérifier la relation entre la prématurité et les habiletés d'attention à l'âge scolaire. Quarante-trois enfants prématurés et 31 enfants nés à terme âgés de huit et neuf ans sont évalués à l'aide d'un questionnaire comportemental (CPRS-R) et d'un test neuropsychologique (NEPSY) de l'attention. Les associations entre ces deux mesures sont faibles. Aussi, les résultats montrent que, selon l'évaluation faite par les parents, les enfants prématurés n'affichent pas plus de comportements inattentifs et/ou hyperactifs que les enfants témoins. Par contre, ils obtiennent des performances significativement inférieures à l'évaluation neuropsychologique des habiletés attentionnelles et exécutives. Les analyses indiquent également que l'adversité familiale apporte une contribution unique à l'explication des comportements inattentifs. Par ailleurs, le degré de risque néonatal n'est associé à aucune des deux mesures de l'attention. Cette étude conclut qu'à l'âge scolaire, les enfants prématurés sont sujets à présenter des difficultés au plan de l'attention et des fonctions exécutives.

Rapid and important cerebral developmental changes occur between the third trimester of gestation and the first postnatal months (Sidman and Rakic, 1982). Assessment of these changes in term and preterm infants is of great interest, as it provides insights into early brain development but also how early birth may affect normal brain development (Mewes et al. 2006).<p>Conventional brain magnetic resonance imaging (MRI) is a useful technique to provide structural information on brain development, and several studies have correlated brain structure modifications with specific learning or behavioral problems (Peterson et al. 2003, Woodward et al. 2005, Kapellou et al. 2006, Woodward et al. 2006). Nevertheless, this technique is not sensitive enough to evidence subtle microstructural changes. <p><p>Diffusion tensor imaging (DTI), which assesses and quantifies water diffusion in biological tissues at a microstructural level, may provide unique clues to the structure and geometric organization of the cerebral tissues (Le Bihan et al. 2001). DTI takes advantage of the fact that, in the brain, water molecules diffuse more easily in the direction of the fibers than orthogonally to study cortex and white matter (WM). DTI indices like fractional anisotropy (FA), which expresses the fraction of the magnitude of the diffusion tensor attributable to anisotropic diffusion, mean diffusivity (MD), which corresponds to the directionally averaged magnitude of water diffusion, and longitudinal and transverse diffusivity (λ// and λ⊥), which express respectively the parallel and perpendicular diffusion of water molecules, are used to indirectly quantify brain microstructure and evaluate brain damage (Hüppi et al. 1998, Miller et al. 2002, Ment et al. 2009, Liu et al. 2012). <p><p>Most previously published studies in neonates limited their analysis to particular zones of the WM, using regions of interest (ROI) to select regions where DTI values are expected to change. Approaches on the basis of ROIs have well-known limitations because strong a priori hypotheses about localization and extent of the effects of interest have to be made (Giuliani et al. 2005). Voxel-based methods of neuroimaging data analysis, such as statistical parametric mapping (SPM), do not have such limitations and have been successfully applied to study age-related DTI changes in adults, DTI differences between preterm and infants at term equivalent age, and brain structural asymmetries in infants (Ashtari et al. 2007, Snook et al. 2007, Gimenez et al. 2008, Dubois et al. 2010).<p>Studies correlating DTI indices at term equivalent age with later neurodevelopment are scarce and their analysis is limited to the WM, without exploring the cortex (Arzoumanian et al. 2003). Moreover, they use neuropsychological testing where language evaluation is combined with cognitive and motor scales to give an overall cognitive score (Krishnan et al. 2007, Rose et al. 2007, Rose et al. 2009).<p>The aims of this work were, using a voxel-based analysis of DTI sequences, 1) to evidence new brain regions that experience microstructural modifications along post-menstrual age (PMA) during early development of the human brain, and 2) to correlate regional brain microstructure at term equivalent age with subsequent cognitive, motor and language development at two years corrected age in a population of preterm infants.<p>We first investigated DTI changes in a population of 22 healthy preterm and 6 term infants covering the life period between 34 and 41 weeks PMA, and found that, besides the already-evidenced FA increase in the corticospinal tract (CST) and callosal radiations, the thalami and the thalamic radiations experienced linear microstructural changes. These changes were interpreted as a marker of regression of cytoplasmic arborization and proliferation of immature oligodendrocytes that wrapped around the axons well before the appearance of myelin (Aeby et al. 2009). Then we looked for nonlinear DTI changes, considering that many of biological processes that occur during development follow a nonlinear course. This yielded negative results, probably due to the small sample size. Therefore, in a second study, we searched for regional linear and nonlinear microstructural changes with PMA throughout the brain in a larger population (65 patients) composed exclusively of preterm neonates scanned between 35 and 43 weeks PMA. This study confirmed the linear FA changes with age previously described and, more importantly, evidenced nonlinear changes in brain structures around the right posterior superior temporal sulcus (STS) and in the right lateral occipitotemporal gyrus (LOTG), with FA decrease between 34 and 39 weeks followed by FA increase from 40 weeks to 43 weeks. The right STS belongs to the speech-processing network and is implicated in prosody but also in inter-individual communicative behavior and face processings in close association with the right LOTG. We suggest that the microstructural modifications in brain structures around the right STS and in the LOTG observed between 35 and 43 weeks of gestation in preterm infants could contribute to the functional maturation of these brain regions with increasing age, in a period of life where voices, prosody and faces represent extremely salient stimuli (Aeby et al. 2012).<p>In the second part of the thesis, we tested the hypothesis that abnormal local brain microstructure of preterm infants at term equivalent age would affect neurodevelopmental abilities at age 2 years. Therefore, we searched throughout the whole brain to correlate changes of the Bayley-III scores (cognitive, motor and language composite scores) with the regional distribution of MD, FA, λ// and λ⊥. We found that language abilities are negatively correlated to MD, λ// and λ⊥ in the left superior temporal gyrus (STG) in preterm infants. These findings suggest that higher MD, λ// and λ⊥ values at term- equivalent age in the left STG are associated with poorer language scores in later childhood. Consequently, this highlights the key role of the left STG for the development of language abilities in children and suggests that brain DTI might be an interesting tool to assess on an individual basis the development of language in the preterm.<p><p>To sum up, in this thesis, we showed that, besides the already-evidenced FA increase in the CST and corpus callosum, the thalami and the thalamic radiations experience linear microstructural changes in the early development of the human brain. We further showed that FA changes nonlinearly with age in brain structures around the right STS and in the right LOTG, which are key regions in verbal and non-verbal communicative behavior. We also showed that voxel-based DTI analysis is able to evidence microstructural changes in the lSTG that are negatively correlated with language development at two years in the preterm at the group level. These results highlight the key role of the lSTG in the development of language in the preterm and suggest that brain DTI might be an interesting tool to predict the development of language on an individual basis.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette présente étude a pour objectif d’évaluer la qualité des interactions mère-enfant prématuré ayant reçu les soins maternels kangourous et de les comparer aux patrons d'interactions mère-enfant ayant reçu des soins traditionnels intra hospitaliers. Le groupe kangourou est composé de 16 dyades mère-enfant et le groupe témoin est composé de 14 dyades. Les patrons d'interactions sont évalués dans un contexte de tâches d'apprentissage lorsque les enfants sont âgés de 15 mois (âge corrigé). Les séances de jeux sont filmées et codifiées à l'aide du logiciel Coder2 permettant de mesurer les contingences sociales entre deux personnes. Les résultats confirment l'hypothèse de cette étude à savoir que le groupe ayant reçu les soins maternels kangourous maintient plus d'interactions contingentes à 15 mois que le groupe ayant reçu les soins traditionnels. Les résultats permettent de conclure que les soins maternels kangourous ont un impact sur la qualité des interactions mère-enfant à 15 mois.

Les enfants nés prématurément sont à risque de problèmes de comportement. Le stress parental semble être un des facteurs pouvant influencer le développement de ces difficultés. L’objectif principal de ce mémoire est de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes explicatifs du stress parental dans la relation entre la prématurité et les comportements internalisés d’enfants de 5 ans nés à moins de 29 semaines de gestation. Deux modèles statistiques ont été confrontés, premièrement le stress parental est posé comme un médiateur puis ensuite comme un modérateur de la relation entre la prématurité et les comportements internalisés de l’enfant. Le second objectif est de comparer la valeur prédictive de deux indicateurs de la sévérité de la prématurité, l’âge gestationnel et l’état physiologique néonatal évalué par le Score for Neonatal Acute Physiology-II (SNAP-II). Les analyses portent sur une cohorte de 118 enfants âgés de 5 ans et nés à moins de 29 semaines de gestation et leurs parents. Le stress parental a été évalué par l’Inventaire de stress parental (ISP) et les comportements internalisés ont été évalués par le Child Behavior Checklist (CBCL). Les résultats démontrent qu’aucun des modèles testés n’est parvenu à prédire les difficultés ultérieures de l’enfant : le stress parental n’est ni un médiateur ni un modérateur de la relation entre la prématurité et les comportements internalisés. De plus, ni l’âge gestationnel ni l'état physiologique néonatal n'est associé aux comportements internalisés. Le stress parental s’est avéré significativement associé aux comportements internalisés de l’enfant. Ce mémoire supporte l’idée que les pratiques parentales, notamment le stress des parents, ont une influence sur les problèmes de comportement des enfants, mais pas l’hypothèse voulant que le stress parental fasse partie du processus explicatif liant la prématurité et aux comportements internalisés. Les résultats permettent de souligner l’importance de détecter, tôt dans le développement des enfants, les pratiques parentales à risque d’influencer négativement leur développement. / Preterm children are at risk of behavioral problems, and parenting stress may influence the development of these difficulties. The main goal of this study is to contribute to a better understanding of the role of parenting stress in the process that links preterm birth and internalizing behaviors in very preterm children. Two statistical models were compared to see whether parenting stress is a mediator or a moderator of the relationship between preterm birth and internalizing behaviors. The second goal was to compare the value of two indicators of prematurity severity, gestational age and neonatal acute physiology evaluated by the Score for Neonatal Acute Physiology-II (SNAP-II) score, as predictors of later internalizing problems. A cohort of 118 children born at less than 29 weeks of gestational age and their parents was recruited. Parenting stress was evaluated by the French version on the Parenting Stress Index (PSI) and internalizing behaviors were evaluated by the internalizing scale of the Child Behavior Checklist (CBCL). These measures were obtained by parental report when the children turned 5 years. The results showed that parenting stress was neither a mediator nor a moderator of the relationship between prematurity and internalizing behaviors. Moreover, Both gestational age and SNAP-II score failed to predict internalizing behaviors at 5 years. However, parenting stress was positively associated with higher internalizing behaviors. This study shows that parenting stress did not participate in the association between prematurity and internalizing problems, but showed a direct association with internalizing problems. Our findings highlight the importance of family environment in the resilience of preterm children.

Cet essai clinique randomisé vérifie l'effet du programme Co-Naîire auprès de 36 dyades père-enfant prématuré réparties en 2 groupes (témoin et intervention). L'objectif général du programme est d'accroître la qualité de la relation parent-enfant prématuré. Tous les participants sont évalués à 8 mois (prétest), 11 mois (posttest 1) et 17 mois (posttest2). Le groupe intervention reçoit 4 rencontres à domicile, entre 8 et 11 mois, qui incluent des tâches interactives standardisées, filmées et visionnées avec le père. Les résultats indiquent que le programme Co-Naîire a un effet positif sur la sensibilité du père et sur son sentiment de compétence parentale. Les analyses démontrent également un effet positif de l'intervention sur le développement cognitif des enfants prématurés. Cette étude confirme l'efficacité d'une intervention dyadique comportementale brève, précoce et ciblée auprès d'une population de pères et d'enfant prématuré.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Parmi les conséquences associées aux naissances de faibles poids (≤ 2500 g) et à la prématurité (&lt; 37 semaines gestationnelles), les atteintes cognitives et attentionnelles sont aujourd’hui l’une des plus importantes. En effet, la diminution du taux de mortalité infantile et de l’incidence des handicaps majeurs grâce aux avancées médicales récentes, ont contribué à augmenter l’occurrence des déficits cognitifs et attentionnels chez ces enfants. Afin de pallier à cette nouvelle réalité, des interventions périnatales centrées sur l’importance du contact maternel comme agent protecteur du développement neurocognitif ont été développées. Parmi celles-ci, la méthode mère kangourou (MK) a démontré des bienfaits quant au fonctionnement cognitif global de jeunes enfants. Ce mémoire doctoral a permis de démontrer que les bienfaits cognitifs sont encore observables au début de l’âge adulte, en plus de favoriser le processus d’attention soutenue. Toutefois, la MK bénéficierait seulement aux adultes qui présentaient une vulnérabilité neurologique au moment de son application. / Cognitive and attentional impairments are now known to be among some of the most important consequences associated with low birth weight (≤ 2500 g) and preterm birth (&lt; 37 gestational weeks). Indeed, due to recent medical advances, lower rates in infant mortality and major physical handicaps have lead to the increased prevalence of cognitive and attention deficits in low birth weight children. To overcome this new reality, perinatal interventions focused on promoting maternal contact as a protective agent of neurocognitive development were developed. The kangaroo mother care method (KMC), for instance, has demonstrated important benefits on the overall cognitive functioning of infants. This thesis demonstrated that such cognitive benefits remain evident in early adulthood, in addition to promoting the process of sustained attention. However, KMC was found to only benefit adults who exhibited neurological vulnerability at the time of its application.

Ce projet étudie si les difficultés de coordination visuomotrice observées chez des enfants nés très prématurément, sans déficit majeur et maintenant d'âge scolaire, s'accompagnent de différences de fonctionnement cérébral, telles que testées par les stimulations magnétiques transcrâniennes (TMS). Davantage de difficultés visuomotrices sont mises en évidence chez ces enfants en comparaison de pairs nés à terme. Des différences dans les mécanismes de programmation motrice sont documentées en parallèle des difficultés fonctionnelles. Les principaux paramètres TMS tributaires de ces différences sont l'inhibition intracorticale (complètement absente chez les enfants prématurés), l'excitabilité de base du cortex moteur primaire ainsi que la variabilité des réponses aux stimulations. Ces différences dans les mécanismes neurophysiologiques renseignent sur l'origine cérébrale des difficultés visuomotrices observées chez les grands prématurés. Ces données TMS pourraient être des biomarqueurs dont l'évolution permettrait d'affiner le dépistage et d'adapter l'intervention pour une meilleure prise en charge des enfants prématurés.