Xavier de Tiège obtient un ERC Synergy Grant

A propos du projet COG-MAT

Comprendre comment le cerveau humain donne naissance aux fonctions cognitives au début de la vie reste un défi fondamental. Il manque en effet des méthodes sûres et précises pour mesurer la dynamique neuronale du stade fœtal à l’enfance, ainsi que des indicateurs du développement fondés sur l’activité cérébrale. COG-MAT introduit le concept de « maturité cognitive », qui désigne la capacité du cerveau en développement à prendre en charge des fonctions clés, évaluée à l’aide de marqueurs neurophysiologiques quantitatifs. Nous formulons l’hypothèse qu’au début de la vie, le traitement de l’information est limité par une dynamique neuronale intrinsèquement lente, caractérisée par une faible vitesse de conduction, une prédominance des oscillations lentes et des réponses à latence longue. La myélinisation, le raffinement synaptique et la plasticité neuronale liée à l’expérience accéléreraient cette dynamique au cours du développement, permettant ainsi un traitement distribué de l’information qui sous-tend les fonctions cognitives, notamment le langage et les capacités sociales.

Les progrès de la magnétoencéphalographie à magnétomètres à pompage optique (OPM-MEG) permettent de mettre ce concept à l’épreuve expérimentalement. Cette technologie silencieuse, dont les capteurs sont portés sur la tête, est particulièrement adaptée à l’étude du cerveau au début de la vie. COG-MAT étudiera comment les réseaux neuronaux impliqués dans le traitement sensoriel, le langage et la cognition sociale émergent, se spécialisent et se réorganisent. Le projet définira des jalons neurophysiologiques de référence et cherchera à déterminer à quel stade les écarts par rapport à ces repères pourraient prédire un risque d’autisme ou de difficultés de lecture. En associant neuro-ingénierie, théories du développement et de la cognition et recherche translationnelle, ce consortium européen réunissant trois sites dispose d’atouts uniques pour établir une cartographie continue de la maturation cognitive, de la vie intra-utérine à l’âge scolaire, et en valider les résultats d’un site à l’autre.

COG-MAT fournira des repères développementaux, des modèles prédictifs des trajectoires neurodéveloppementales et des outils ouverts et réutilisables à l’intention des scientifiques, des cliniciens et des professionnels de l’éducation. Grâce à des chaînes de traitement interopérables, à des jeux de données harmonisés et à des activités de formation, le projet établira une nouvelle référence internationale. En reliant les mécanismes cérébraux aux premières fonctions cognitives, COG-MAT ouvrira de nouvelles perspectives pour les neurosciences du développement, en rapprochant les disciplines au bénéfice des enfants, des familles, de la médecine et de la société.