La relation entre le stress vécu par les bébés et la suppression neuronale mesurée en EEG

Abstract

L’apprentissage et la mémoire sont sensibles aux effets du stress, et il a été démontré que chez l’adulte la relation entre le stress et l’apprentissage suit une courbe en « U » inversé. Cependant, il y a peu de données dans la littérature démontrant l’existence d’une telle relation chez les nourrissons. Dans ce mémoire, nous utilisons le phénomène de suppression neuronale et le cortisol salivaire recueilli en situation de stress afin de mesurer la relation entre le stress et l’apprentissage chez le nourrisson. Nous posons l’hypothèse que le stress affectera la suppression neuronale en suivant aussi une relation en « U » inversé. Nous avons mesuré en électroencéphalographie la réponse cérébrale pendant une tâche d’apprentissage et recueillis des échantillons de salive durant l’expérimentation chez 35 bébés (18 mâles) âgés entre 6 et 26 mois. Nous avons utilisé un modèle linéaire mixte afin de mesurer l’effet du stress sur l’apprentissage en incluant le niveau de cortisol salivaire, l’âge et le sexe comme prédicteurs. Les résultats démontrent que chez les jeunes enfants, un niveau de stress plus élevé n’est pas associé à une diminution de la réponse de suppression neuronale mais est plutôt lié à une réponse cérébrale plus élevée au premier stimulus de chaque essai. Compte tenu de ces résultats, le stress peut être considéré comme de la vigilance, expliquant ainsi cet effet du stress sur la réponse d’apprentissage chez le nourrisson. Puisque nous en savons peu sur le stress et l’apprentissage chez les jeunes enfants et que l’enfance est une période critique du développement, les futures recherches devraient continuer d’étudier l’influence du stress sur les mécanismes d’apprentissage et de la mémoire.

The over activation of the hypothalamo–pituitary–adrenal (HPA) axis in stress situations can influence learning and memory. Researchers have underlined an inverted-U shape relationship between stress level, and learning and memory, in adults. Whether this model fits learning performances in infants is not well documented. In this study, we use the repetition suppression phenomenon and salivary cortisol collected during a stressful situation to measure the relationship between stress and learning in infants. We hypothesized that the effect of stress on repetition suppression will also follow an inverted-U shape relationship. We measured brain activity using EEG during a repetition-based learning task and saliva samples were collected during the experiment in 35 infants (18 males) aged between 6 and 26 months. The effect of stress level on learning was modeled with a linear mixed model, using cortisol, age and sex as predictors. Results indicate that in healthy infants, higher stress level is not associated with poorer repetition suppression response but is rather linked to an increased response on the first stimulus of each trial. Considering these results, stress could be interpreted as vigilance, thus explaining this effect of stress on learning response in infants. Since little is known about stress and learning in infants and considering that early childhood is a critical period of development, future studies should keep investigating the influence of stress on learning and memory mechanisms.