Anomalies morphologiques détectées par des analyses en RoI

IV.1.2.1 Le cervelet

Des résultats très cohérents d’anomalies anatomiques dans l’autisme suggèrent que le dysfonctionnement du cervelet pourrait jouer un rôle important dans l'étiologie des TSA (Becker and Stoodley, 2013). Les premiers résultats d’anomalies du cervelet proviennent d’étude post-mortem. Des changements histo-pathologiques dans le cervelet ont été observés dans presque tous les cerveaux post-mortem d'individus avec TSA. Le résultat neuropathologique le plus concluant est la diminution du nombre de cellules de Purkinje dans le vermis et les hémisphères cérébelleux (Bailey et al., 1998b; Palmen et al., 2004; Allen, 2005; Bauman and Kemper, 2005; Whitney et al., 2008). En outre, dans 62 % des cerveaux

95 d’individus avec TSA, une dysplasie cellulaire est observée, suggérant que les anomalies du développement cérébelleux surviennent très précocement (Wegiel et al., 2010). Enfin, une densité et une taille réduites de cellules de Purkinje ont également été rapportés dans les TSA (Fatemi et al., 2002; Palmen et al., 2004).

En IRM anatomique, Courchesne et al. (1988) ont rapporté une diminution de la taille du vermis au niveau des lobules VI et VII chez les patients avec TSA mais une taille normale des lobules I à V. Étant donné que ces deux groupes de lobules ont un développement distinct, les auteurs ont conclu que la diminution des lobules VI et VII était le résultat d'une hypoplasie au cours du développement plutôt qu'une détérioration après achèvement du développement (Figure 26) (Courchesne et al., 1988). Une taille réduite du vermis cérébelleux chez les patients avec TSA a été également rapportée par d'autres équipes (Hashimoto et al., 1995; Kaufmann

et al., 2003, 2003; Scott et al., 2009). Toutefois, la diminution de la taille du vermis n’a pas pu

être corrélée à la sévérité des symptômes (Webb et al., 2009). Une diminution du volume total du cervelet a également été rapportée

chez des patients adultes (Hallahan et al., 2009).

Le lien entre le cervelet et les troubles des interactions sociales, caractéristiques des TSA a fait l’objet d’une étude figurant dans cette thèse (étude 3). Par conséquent, ce lien sera abordé en détail dans l’introduction de l’étude 3.

Figure 26. Images IRM de 5 patients avec TSA et 5 témoins montrant une hypoplasie des lobules VI et VII chez les patients avec TSA mais pas d’anomalie des lobules I à V (Courchesne et al., 1988)

96 IV.1.2.2 L’amygdale

De façon similaire aux résultats sur le volume total du cerveau, les premiers résultats concernant des anomalies morphologiques de l’amygdale dans les TSA sont issus des études

post-mortem. Dans leurs études phares sur la neuropathologie du cerveau autiste, Bauman et

Kemper (1985) ont observé une augmentation de la densité cellulaire et une diminution de la taille des neurones dans l’amygdale des individus avec TSA. Cependant, cette étude présente une limite importante : l’échantillon comporte seulement six cas, dont quatre avec des crises d’épilepsie qui pourraient avoir contribué aux anomalies anatomiques observées.

Plus tard, avec l’arrivé de l’IRM anatomique, l’amygdale a été l'une des régions les plus étudiées dans le cadre des études des TSA, notamment en lien avec son rôle dans différents aspects de la cognition sociale (Adolphs et al., 2005; Adolphs, 2010). Néanmoins, les études qui ont suivi ont produit des résultats contradictoires quant à la différence du volume de l'amygdale entre les témoins et les patients avec TSA, certaines études ayant montré une augmentation (Schumann et al., 2009; Nordahl et al., 2012) et d’autres une diminution du volume de l’amygdale chez les groupes avec TSA (Aylward et al., 1999; Nacewicz et al., 2006) d'autre encore n'ayant trouvé aucune anomalie significative (Haznedar et al., 2000; Palmen et

al., 2006).

Des études de corrélation entre le volume de l’amygdale et les données cliniques concernant les anomalies de la communication et du fonctionnement social ont également rapporté des résultats contradictoires. En effet, une corrélation positive a été mise en évidence chez les enfants âgés de 1 à 5 ans plus tard diagnostiqués avec TSA entre le volume de l’amygdale et les déficits mesurés par l’ADI-R et l’échelle Vineland (Schumann et al., 2009). D’autres

97 résultats révélaient une corrélation inverse : une meilleure performance dans l’attention conjointe serait corrélée à l’augmentation du volume de l’amygdale (Mosconi et al., 2009) et la diminution du volume de l’amygdale serait associée à une diminution du regard vers les yeux et une moindre performance dans la reconnaissance des émotions chez les jeunes avec TSA (Nacewicz et al., 2006).

En conclusion, les études neuro-anatomiques de l’amygdale dans les TSA sont peu concluantes. Des résultats plus cohérents sur le rôle de l'amygdale proviennent d'études d'imagerie fonctionnelle qui seront rapportés dans la section « Les études en imagerie cérébrale fonctionnelle en activation dans les TSA ».

IV.1.2.3 Le corps calleux

L'un des résultats d'imagerie cérébrale les plus répliqués dans les TSA est celui des anomalies morphologiques du corps calleux. En effet, les premières études en IRM ont révélé une diminution significative du volume du corps calleux chez les enfants et les adultes avec TSA par rapport aux sujets témoins, en particulier dans les régions postérieures (Egaas et al., 1995; Piven et al., 1997; Manes et al., 1999). Des travaux plus récents ont également identifié des réductions de la taille du corps calleux chez les enfants et les adultes avec TSA (Waiter et al., 2005; Just et al., 2007; Freitag et al., 2009; Hardan et al., 2009; Keary et al., 2009). De plus, des différences ont également été observées au niveau de l'épaisseur du corps calleux dans le splénium (l'extrémité postérieure, de forme renflée, du corps calleux) et le genou (le tiers antérieur du corps calleux) qui sont plus minces chez les enfants d'âge scolaire avec TSA (Vidal

98 La diminution de volume et de surface du corps calleux semble être un résultat probant dans les études sur les TSA. Une récente étude longitudinale en IRM ayant porté sur 270 enfants à risque, dont 57 ont finalement été diagnostiqués avec TSA à l’âge de 2 ans, a montré une augmentation significative de l'épaisseur et de la surface du corps calleux à l’âge de 6 mois (Wolff et al., 2015), et une diminution entre l’âge de 6 et 24 mois. Les auteurs ont ainsi émis l’hypothèse que la taille du corps calleux des enfants avec TSA augmentait initialement mais diminuait plus tard dans le développement, comme observé dans les études sur la croissance globale du cerveau dans les TSA (Wolff et al., 2015).

IV.1.2.4 L’hippocampe

Les études concernant l’hippocampe dans les TSA mettent en évidence des résultats divergents : certaines études n’ont montré aucune anomalie chez les sujets autistes (Piven et

al., 1998), tandis que d’autres ont décrit une réduction significative du volume de

l’hippocampe chez les personnes avec TSA par rapport aux témoins (Aylward et al., 1999). Schumann et al. ont rapporté un élargissement de l'hippocampe chez les patients autistes par rapport aux sujets contrôles (Schumann et al., 2004). Ces résultats contradictoires peuvent être attribués à l’hétérogénéité des participants ainsi qu’aux différentes méthodes de neuro- imagerie utilisées.

IV.1.2.5 Les ganglions de la base

Les ganglions de la base sont un ensemble de noyaux interconnectés, contrôlant les entrées vers le lobe frontal en passant par le thalamus. Plus particulièrement, le striatum dorsal (composé du noyau caudé et du putamen) joue un rôle important dans l’intégration des

99 signaux car il reçoit des projections de l'ensemble du cortex. Certaines anomalies structurelles des ganglions de la base ont été largement rapportées chez les individus avec TSA. Plusieurs études ont ainsi rapporté une augmentation du volume du striatum dorsal chez les individus présentant des TSA par rapport aux individus présentant un développement typique (Haznedar et al., 2006; Estes et al., 2011). Par ailleurs, Langen et al. (2009) ont étudié 188 individus âgés de 6 à 25 ans et ont trouvé des trajectoires de développement anormales du striatum dorsal chez les individus présentant des TSA. En effet, Langen et ses collègues ont observé une diminution du volume du striatum avec l'âge pour les individus présentant un développement typique et une augmentation du volume du striatum avec l'âge pour les individus avec TSA (Langen et al., 2009).