Bébés prématurés: un test cérébral pour prédire le développement neurocognitif

La technique utilisée combine deux technologies optiques avancées (FDNIRS et DCS) pour mesurer, sans aucune douleur ni radiation, comment le cerveau du bébé utilise l'oxygène. Un simple capteur placé sur le front du nourrisson permet d'obtenir des informations cruciales: 

• le flux sanguin cérébral et la quantité d'oxygène qui arrive au cerveau (disponibilité); 

• la quantité d'oxygène extraite et celle consommée par le cerveau (utilisation). 

Ces mesures, prises au chevet du bébé vers l'âge équivalant au terme de la grossesse (environ 40 semaines), ont ensuite été comparées avec celles de son développement sur les plans cognitif, langagier et moteur à l'âge de deux ans obtenues au moyen de l'échelle de Bayley-4, un outil de référence pour évaluer le neurodéveloppement chez les jeunes enfants.

La découverte principale: plus le cerveau d'un bébé prématuré utilise efficacement l'oxygène, meilleur sera son développement ultérieur. L'étude, codirigée par le professeur  Mathieu Dehaes, professeur au Département de radiologie, radio-oncologie et médecine nucléaire de l’Université de Montréal et à l’Institut de génie biomédical, ainsi que la D^re Thuy Mai Luu, pédiatre à Santé Québec – CHU Sainte-Justine et professeure à la Faculté de médecine de l'UdeM, a mis en lumière qu'une utilisation accrue d'oxygène par le cerveau est associée à de meilleurs scores cognitifs et langagiers à deux ans. 

Bien que les scores moyens de l'ensemble des enfants soient légèrement au-dessous de la norme (entre 95 et 98 sur une moyenne normative de 100), l'étude a révélé que près d'un enfant sur trois présentait un retard dans au moins un volet du développement. Le retard langagier touche particulièrement cette population, affectant près de 29 % des enfants suivis. 

«Nous ne comprenons pas bien pourquoi certains prématurés ont un métabolisme en oxygène plus faible, mais nous pensons que la naissance prématurée durant le troisième trimestre, une période critique du développement du cerveau, peut influer sur la demande métabolique nécessaire pour soutenir cette maturation rapide et accrue», précise le Mathieu Dehaes, qui est aussi chercheur au Centre de recherche Azrieli du CHU Sainte-Justine.

L'étude fait également voir des différences importantes entre les sexes. Chez les garçons, les associations entre les mesures cérébrales et le développement futur sont beaucoup plus marquées que chez les filles. Cette observation semble indiquer que les garçons prématurés présentent une vulnérabilité neurologique particulière, un phénomène déjà suspecté et démontré dans des études précédentes. 

Les garçons de l'étude avaient également des scores de développement langagier (92 contre 99) et de développement moteur (98 contre 101) significativement plus bas que les filles, ce qui renforce la nécessité d'une surveillance adaptée selon le sexe. 

Des avantages concrets pour les familles 

Contrairement à l'imagerie par résonance magnétique, qui est coûteuse et nécessite souvent une sédation et le transport du bébé à l’extérieur de l’unité des soins intensifs néonataux, la technique optique utilisée par le Mathieu Dehaes est non invasive et sans danger et s’applique au chevet du bébé aux soins intensifs. Elle ne demande aucune sédation et pourrait bientôt fournir des résultats immédiats grâce à la mise au point d’un algorithme d’analyse en temps réel. 

«Cet outil pourrait permettre de repérer très tôt les bébés qui auraient besoin d'un suivi particulier ou d'interventions précoces pour optimiser leur développement. Si un retard de développement est suspecté, c'est là que peuvent intervenir les physiothérapeutes, ergothérapeutes et, plus tard, les orthophonistes», ajoute la D^re Luu, qui est directrice médicale du Programme de suivi néonatal à Santé Québec – CHU Sainte-Justine.

L'équipe de recherche prévoit maintenant valider ces résultats en suivant le développement de ces enfants au-delà de deux ans pour mieux comprendre les trajectoires à long terme. Une étude longitudinale a donc été mise en place et l’équipe termine actuellement la collecte des données auprès des mêmes enfants à l'âge de cinq ans, avant l’entrée à l’école, une étape importante du développement cérébral. L’équipe prépare déjà des propositions de recherche pour étudier le développement de ces enfants à l'âge de huit ans. 

«Afin que tous les enfants prématurés puissent être dépistés à l’âge équivalant au terme de la grossesse, nous travaillons aussi sur l’élaboration de chartes normatives qui permettront d’arrêter les valeurs témoins de disponibilité et d’utilisation d’oxygène du cerveau. Le but serait d’utiliser ces chartes comme celles relatives à la circonférence crânienne pour déterminer si celle-ci est normale par rapport à l’âge de l’enfant», conclut le Mathieu Dehaes. 

L’étude en chiffres 

• 8 % des naissances au Canada sont prématurées. 

• 241 bébés nés entre 29 et 36 semaines de grossesse ont été suivis dans l'étude. 

• 90 % ont été évalués jusqu’à l’âge de deux ans. 

• 33 % présentaient un retard dans au moins un volet du développement. 

• 29 % avaient un retard langagier. 

• 13 % souffraient d’un retard cognitif.

Des résultats similaires chez les bébés atteints d’une malformation cardiaque 

L’équipe de recherche du professeur Dehaes a appliqué cette technique de neuromonitorage optique auprès de nouveau-nés atteints d’une transposition des gros vaisseaux, une malformation cardiaque congénitale qui fait que le sang n'est pas suffisamment oxygéné lorsqu’il arrive au cerveau. 

Dans cette étude, dont les résultats ont été publiés en janvier 2026 dans le Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 30 bébés nés avec cette malformation ont été suivis. Les chercheurs ont mesuré le flux sanguin cérébral et l'apport d’oxygène dans les 72 heures suivant la chirurgie cardiaque correctrice. 

Les résultats montrent que ces bébés avaient un apport d’oxygène au cerveau plus faible que les bébés en santé. Plus important encore, un flux sanguin et un apport d’oxygène plus élevés après la chirurgie étaient associés à de meilleurs scores moteurs et langagiers à deux ans. 

Ces travaux démontrent que la technique de neuromonitorage optique peut également servir de biomarqueur précoce du développement neurologique chez les enfants atteints de malformations cardiaques congénitales, ouvrant la voie à des interventions ciblées pour cette population vulnérable.