Une nouvelle étude majeure a révélé des différences importantes dans la façon dont le cerveau des enfants autistes réagit aux visages humains. Publié dans Santé mentale naturellecette recherche fait partie des enquêtes les plus approfondies à ce jour sur le fonctionnement de la perception du visage dans l’autisme.
Certaines personnes autistes ont tendance à regarder les visages moins fréquemment ou à établir moins de contact visuel. Ils peuvent également avoir plus de difficulté à se souvenir des visages ou à interpréter les expressions faciales par rapport aux individus neurotypiques. Les scientifiques ont passé des décennies à étudier l’activité cérébrale à l’origine de ces différences. Au début des années 2000, par exemple, des chercheurs de Yale ont rapporté que les régions du cerveau responsables du traitement des visages présentaient une activité plus faible chez les personnes autistes que chez les personnes non autistes.
James McPartland, PhD, professeur Harris au Child Study Center et directeur du Center for Brain and Mind Health, étudie la manière dont les personnes autistes traitent les visages à l’aide de l’électroencéphalographie (EEG), une technique qui enregistre l’activité électrique du cerveau. Cependant, les études EEG précédentes ont généralement examiné les signaux provenant de régions limitées plutôt que d’analyser l’activité sur l’ensemble du cuir chevelu.
Pour obtenir une image plus complète, McPartland et ses collègues ont mené une étude impliquant environ 400 enfants autistes, examinant les signaux électriques enregistrés sur le cuir chevelu. Ils ont découvert que l’activité cérébrale associée à la reconnaissance faciale était moins clairement distinguable chez les participants autistes. Ils ont également identifié une différence frappante dans le développement : chez les enfants neurotypiques, la réponse du cerveau aux visages est devenue plus spécialisée avec l’âge, alors que les enfants autistes ne présentaient pas le même schéma.
“C’est la première fois que nous exploitons tout le volume d’informations très riches fournies par un enregistrement EEG pour comprendre la perception du visage et l’autisme”, explique McPartland.
Comment les scientifiques ont découvert les différences dans l’activité cérébrale des autistes
McPartland compare les approches traditionnelles d’étude de la reconnaissance faciale avec la tentative de comprendre la circulation dans une ville entière en surveillant une seule rue du centre-ville.
“C’est ainsi que la plupart des recherches sur le traitement du visage ont fonctionné jusqu’à présent”, explique McPartland.
La nouvelle approche offre une perspective beaucoup plus large, similaire à l’observation du trafic dans une ville entière à l’aide d’images satellite. Pour étudier ces modèles, les chercheurs ont analysé les informations recueillies par l’intermédiaire du Consortium des biomarqueurs de l’autisme pour les essais cliniques (ABC-CT). L’ensemble de données comprenait des enfants autistes et neurotypiques de différents groupes d’âge.
Au cours des expériences, les participants ont vu des images de visages et d’objets du quotidien tandis qu’un équipement EEG enregistrait leur activité cérébrale. Au lieu de se concentrer sur un petit nombre de lieux d’enregistrement, les scientifiques ont examiné les signaux électriques provenant des 128 électrodes positionnées autour du cuir chevelu de chaque participant.
Ils ont ensuite appliqué des techniques d’apprentissage automatique pour déterminer si les modèles présents dans les enregistrements pouvaient révéler ce que regardait chaque enfant.
Les résultats ont montré que l’activité cérébrale fournissait une indication plus claire de la visualisation du visage chez les enfants neurotypiques que chez les enfants autistes. En d’autres termes, les signaux électriques associés à la vision des visages étaient moins distinguables dans le groupe autiste.
“L’activité neuronale que nous mesurons au niveau du cuir chevelu n’est tout simplement pas aussi distincte chez les enfants autistes”, explique le premier auteur Jason Griffin, PhD, professeur adjoint de psychologie à l’Université de Houston. Griffin a auparavant travaillé comme chercheur postdoctoral dans le laboratoire de McPartland.
Les chercheurs ont également constaté que la capacité d’identifier ce qu’un enfant voyait à partir de son activité cérébrale s’améliorait avec l’âge chez les participants neurotypiques. Cette amélioration liée à l’âge n’a pas été observée chez les enfants autistes, ce qui suggère que leurs réponses neuronales aux visages se développent selon un schéma différent.
“Leur traitement spécifique au visage ne suit pas la même trajectoire”, explique Griffin.
Les différences en matière de reconnaissance faciale pourraient commencer plus tôt qu’on ne le pensait auparavant
Au-delà de l’identification des différences dans l’activité cérébrale, l’étude offre de nouvelles informations sur la rapidité avec laquelle ces différences apparaissent lors de la perception du visage.
Reconnaître quelqu’un implique plusieurs étapes de traitement neuronal. La séquence commence lorsque les informations visuelles pénètrent dans les yeux et se poursuit à mesure que le cerveau interprète ces informations jusqu’à ce qu’un visage soit reconnu.
Une grande partie des recherches antérieures sur l’autisme et la perception du visage se sont concentrées sur un signal cérébral appelé N170. Ce changement mesurable de l’activité électrique se produit généralement environ 170 millisecondes après qu’une personne ait vu un visage. Des études antérieures ont montré que la réponse N170 a tendance à se produire plus tard chez les personnes autistes.
En analysant l’activité cérébrale sur une période plus large, les chercheurs ont découvert que les différences dans le traitement du visage commencent avant l’apparition de ce signal familier. Cela suggère que des différences liées à l’autisme peuvent survenir à des stades plus précoces du traitement visuel que ce que les chercheurs avaient établi précédemment.
“Mais lorsque l’on examine le traitement des visages selon une approche plus inclusive de l’ensemble du spectre temporel des informations, nous constatons que les différences dans l’autisme se produisent encore plus tôt”, explique McPartland.
Ce que la découverte pourrait signifier pour le diagnostic de l’autisme et le soutien précoce
Les résultats pourraient éventuellement influencer la façon dont les chercheurs abordent le diagnostic de l’autisme et le développement d’interventions de soutien.
Historiquement, certains cliniciens ont tenté de résoudre les difficultés liées à la perception du visage en exigeant que les personnes autistes maintiennent un contact visuel. Depuis, des recherches ont montré que forcer le contact visuel n’est pas une solution efficace. Une meilleure compréhension de la façon dont le traitement du visage se développe dans le cerveau pourrait aider à identifier des approches plus utiles et plus appropriées.
Un défi permanent dans la recherche sur l’autisme consiste à séparer les différences neurologiques associées à l’autisme lui-même des changements qui peuvent se développer à travers l’expérience de vivre avec la maladie. Selon les chercheurs, les modèles identifiés dans cette étude suggèrent que les différences dans le traitement du visage sont liées aux caractéristiques développementales sous-jacentes de l’autisme plutôt que de simplement refléter les expériences de vie accumulées.
“Lorsque nous constatons ce raffinement et cette spécialisation attendus chez les personnes non autistes, nous constatons un changement développemental réduit chez les personnes autistes”, explique McPartland.
Étant donné que les différences apparaissent au cours du développement, les résultats soulèvent également la possibilité qu’un soutien visant à aider les enfants autistes à interpréter les émotions faciales puisse être particulièrement bénéfique lorsqu’il est introduit plus tôt dans l’enfance.
Cependant, les chercheurs soulignent que l’autisme ne crée pas nécessairement des difficultés nécessitant une intervention. De nombreuses personnes neurodivergentes ne souffrent que de peu ou pas de déficiences liées à leur autisme et peuvent ne pas avoir besoin ni vouloir de soutien supplémentaire. Pour d’autres, les difficultés liées à la reconnaissance des visages ou à la compréhension des expressions faciales peuvent compliquer les interactions sociales quotidiennes.
“Imaginez naviguer dans la vie quand il vous est difficile de percevoir les informations sur le visage d’une autre personne, que ce soit dans un terrain de jeu ou lors d’un entretien d’embauche”, explique McPartland. “C’est l’un des domaines critiques qui pose des difficultés à de nombreuses personnes autistes.”
De nouveaux signaux cérébraux pourraient aider à améliorer le diagnostic de l’autisme
Une autre application potentielle concerne la recherche de moyens plus objectifs pour évaluer l’autisme. Actuellement, les cliniciens diagnostiquent l’autisme principalement en évaluant le comportement, car des tests biologiques fiables ne sont pas encore disponibles pour un diagnostic de routine.
Les scientifiques étudient plusieurs biomarqueurs possibles, qui sont des caractéristiques biologiques mesurables qui pourraient améliorer les évaluations diagnostiques ou aider à distinguer différents groupes au sein du spectre autistique.
Les modèles nouvellement identifiés d’activité cérébrale liée au visage pourraient contribuer à cet effort. En examinant comment ces signaux neuronaux diffèrent selon les individus, les chercheurs pourraient éventuellement développer des outils de diagnostic supplémentaires ou mieux identifier les personnes autistes susceptibles de bénéficier de formes particulières de soutien, notamment la thérapie par les compétences sociales.
Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires avant que ces résultats puissent être utilisés dans la pratique clinique, l’étude offre une nouvelle façon d’étudier la manière dont les processus cérébraux autistiques sont confrontés et comment ces réponses changent tout au long de l’enfance.
“Il s’agit d’une première étape vers l’introduction d’un nouveau biomarqueur”, déclare McPartland.
