Processus de binding actif en mémoire de travail préservé chez des adultes autistes sans déficience intellectuelle

Abstract

Le trouble du spectre autistique est une condition neuro-développementale qui se caractérise par une altération de diverses fonctions cognitives, dont la mémoire de travail. La mémoire de travail (MdT) est une fonction exécutive essentielle puisqu’elle permet de garder activées des informations suffisamment longtemps en mémoire afin d’accomplir une tâche. Ce déficit pourrait être dû à une diminution de l’activité préfrontale et une communication diminuée entre les régions frontales et pariétales. En MdT, le concept de binding, peu étudié mais de grande importance, se définit comme étant la capacité à faire des associations entre les informations. Deux formes de binding coexistent, l’une étant une forme automatique de binding, se faisant à l’insu de l’individu, et la seconde une forme contrôlée, pour laquelle un effort conscient de la part de l’individu, afin de créer le lien entre les informations, est requis. L’objectif de l'étude est d’étudier les mécanismes cérébraux sous-tendant ces deux formes de binding, avec une attention plus particulière pour le binding actif. L’hypothèse comportementale est que les adultes présentant un trouble autistique sans déficience intellectuelle démontreront une atteinte spécifique du binding actif, comparativement à une atteinte moindre du binding passif. Ceci se traduira sur le plan cérébral par une perturbation de la connectivité préfronto-hippocampique, mais une activité préservée de l’hippocampe durant la tâche de binding actif comparativement à la tâche de binding passif. Enfin, la littérature évaluant les anomalies structurelles et anatomiques dans l’autisme rapportent un élargissement du volume de l’hippocampe, du CPF et du lobe pariétal droit ainsi qu’une diminution du volume du lobe pariétal gauche, toutes trois faisant partie du réseau neuronal responsable de la MdT. Ces différences structurelles pourraient avoir un impact sur les performances en binding des individus autistes. L’hypothèse concernant les analyses anatomiques prédit donc que les participants TSA présenteront un volume de matière grise du CPF et du lobe pariétal droit plus important que les individus NT, ainsi qu’un volume du lobe pariétal gauche diminué. Les performances en binding actif seront corrélées aux différences volumétriques comparativement aux performances de binding passif. Dix-huits participants TSA ainsi que dix-huits participants contrôles ont effectué une tâche dans une machine IRM. La tâche consiste en la présentation de mots et d’ellipses (indiquant la position spatiale) de couleur, à mémoriser. Deux conditions sont présentées, la première visant à étudier le binding passif, la seconde étudie le concept de binding actif. Les résultats suggèrent que les deux formes de binding sont préservées dans l’autisme. Au niveau cérébral pour le binding actif, lors de la phase de maintien en MdT, les participants TSA ont présenté une activation plus faible dans le gyrus frontal inférieur droit, ainsi qu’une activation plus importante dans la région pariétal et frontale, au niveau du gyrus post-central pariétal droit et du gyrus frontal précentral droit. Ces résultats semblent indiquer une utilisation différentes entre les deux groupes des ressources cérébrales. Au niveau anatomique, un volume de matière grise plus important chez les participants TSA a été retrouvé dans la région limbique, temporale, occipitale, frontale, cingulaire et pariétale.

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition characterized by socio-communicative deficits, as well as restrictive interests and repetitive behaviors. Alterations in executive functions, including in working memory (WM), can also be found throughout the spectrum. WM is a temporary storage system allowing active conservation of information for a short period of time. The ability to associate different information together in WM, referred to as binding, is crucial for episodic memory and learning processes. There are two types of binding. Passive binding occurs when the association between two pieces of information is made unconsciously and automatically. Active binding requires a conscious effort to associate two pieces of information. These two types of binding rely on different neural substrates; passive binding is based on the functioning of the hippocampus, while active binding is based on the communication between the hippocampus and prefrontal cortex. Some studies have suggested impairments in WM tasks requiring intentional organisation of information in ASD. Other studies also suggested preserved capabilities in the passive form of binding in ASD. The objective of this project is to investigate the neural substrates underlying the two forms of binding in high functionning autistic adults, with more attention to the active form, using functional magnetic resonance imaging (fMRI). The study included 18 ASD participants and 18 controls (CT). All participants performed a WM task in an MRI scanner. The task consisted in the memorization of the association between three words and three spatial positions (defined by ellipses). At the behavioral level, both groups have a similar level of performance, which suggest that the active binding is preserved in autism. ASD participants showed higher levels of activation in the right frontal lobe (precentral gyrus), and in the right parietal lobe (postcentral gyrus) during the maintenance phase. They also showed lower levels of activation in the right inferior frontal gyrus. This difference of levels of activation could mean that the two groups use their cerebral resources differently. At the anatomic level, ASD participants showed lower volume of grey matter in the limbic, temporal, occipital, frontal, occipital, frontal, cingulate and parietal regions.