Une nouvelle étude montre que l'imagerie cérébrale avancée révèle comment l'exposition des organophosphorés dans l'utérus modifie l'activité cérébrale chez les adolescents.
Les organophosphorés font partie des classes de pesticides les plus couramment utilisées aux États-Unis, malgré les preuves de plus en plus nombreuses établissant un lien entre l'exposition prénatale aux produits chimiques et des problèmes cognitifs et de comportement plus graves chez les enfants.
Comme indiqué dans le Actes de l'Académie nationale des sciences, les chercheurs ont utilisé l'imagerie fonctionnelle dans l'infrarouge proche (fNIRS) pour surveiller le flux sanguin dans le cerveau d'adolescents de 95 nés et élevés dans la vallée de Salinas en Californie, où les pulvérisations agricoles de pesticides sont courantes.
L'étude révèle que les adolescents exposés à des niveaux d'exposition prénatale plus élevés aux organophosphorés présentent une activité cérébrale altérée lorsqu'ils effectuent des tâches nécessitant un contrôle exécutif.
«Ces résultats sont probants, car ils corroborent ce que nous avons constaté lors de nos tests neuropsychologiques, à savoir que les organophosphorés ont un impact sur le cerveau», explique l’auteur principale Sharon Sagiv, professeure adjointe d’épidémiologie à l’Université de Californie à Berkeley.
Les adolescents faisaient partie du Centre d’évaluation de la santé des mères et des enfants de Salinas (CHAMACOS), une étude longitudinale examinant les effets du pesticides et d'autres toxines environnementales sur le développement de l'enfant. Les chercheurs ont lancé l'étude il y a plus de 20 il y a quelques années. L’étude a précédemment abordé l’exposition prénatale aux organophosphates avec des problèmes d’attention et un QI bas chez les enfants.
Pour la présente étude, les chercheurs ont utilisé fNIRS pour mesurer l'activation cérébrale chez des adolescents de 15 à 17 engagés dans diverses tâches nécessitant une fonction exécutive, de l'attention, la cognition sociale et la compréhension du langage.
La technique fNIRS utilise la lumière infrarouge pour surveiller le flux sanguin dans les régions externes du cortex, ou cortex. Il fournit des informations similaires à celles de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), mais ne nécessite qu'un petit cap de sources de lumière infrarouge, plutôt qu'un tube IRM massif, ce qui en fait un choix plus abordable et plus portable pour les études de recherche.
Les chercheurs ont également utilisé les données du programme de rapport sur l'utilisation des pesticides en Californie, qui documente le moment et l'endroit où les pesticides agricoles sont pulvérisés, pour estimer leur proximité résidentielle avec l'application d'organophosphate pendant la grossesse.
Ils ont découvert que les adolescents exposés à une plus grande exposition prénatale aux organophosphorés avaient un flux sanguin inférieur dans le cortex frontal lorsqu'ils effectuaient des tâches testant la flexibilité cognitive et la mémoire de travail visuelle, et qu'ils avaient un flux sanguin plus important dans les lobes pariétaux et temporaux lors des tests de mémoire de travail linguistique.
«Avec les fNIRS et autres neuro-imagerie, nous voyons plus directement l'impact potentiel de l'exposition aux organophosphorés sur le cerveau, qui peut être plus sensible au déficit neurologique que les tests cognitifs», explique Brenda Eskenazi, auteure principale, professeure à l'UC Graduate School de Berkeley.
Les chercheurs connaissent peu la relation entre l'exposition aux pesticides et le cerveau. Il est donc difficile de comprendre pourquoi l'exposition aux organophosphorés est associée à une activité cérébrale plus basse pour certaines tâches et à une activité cérébrale plus élevée pour d'autres.
Cependant, des chercheurs ont observé des tendances similaires dans d’autres affections du cerveau, notamment le diabète de type 1, la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer, indique le coauteur Allan L. Reiss, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement et professeur de radiologie à l’Université de Stanford.
«Le cerveau a une capacité remarquable à utiliser des mécanismes compensatoires pour contrer les insultes à long terme», dit Reiss. «Une activation plus élevée peut représenter le recrutement et l'utilisation de ressources neuronales supplémentaires pour remédier à l'inefficacité fonctionnelle liée à une insulte de longue durée, et une activation plus faible pourrait donc être liée à l'échec éventuel de recrutement de ces ressources après une exposition continue ou une maladie épuisant le cerveau capacité à apporter des réponses compensatoires en ligne. "
À l’avenir, l’équipe projette de répéter les expériences d’imagerie cérébrale réalisées avec plus de 500 que les autres participants à l’étude CHAMACOS afin de vérifier si les associations tiennent.
Des coauteurs supplémentaires viennent de UC Berkeley et Stanford. Les instituts nationaux de la santé; l'Environmental Protection Agency des États-Unis; l'Institut de santé maternelle et infantile de Stanford; et un cadeau de la Fondation Albert Yu et Mary Bechmann a soutenu le travail.
La source: UC Berkeley
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