Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH)

L’Encéphale (2009) 35, 107—114

Disponible en ligne sur www.sciencedirect.com

journal homepage: www.elsevier.com/locate/encep

MÉMOIRE ORIGINAL

Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) Structural and functional neuroanatomy of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) V. Emond, C. Joyal, H. Poissant Université du Québec, succursale Centre-Ville, 8888 Montréal H3C 3P8, Québec, Canada Rec ¸u le 17 mars 2006 ; accepté le 30 janvier 2008 Disponible sur Internet le 7 juillet 2008

MOTS CLÉS Trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) ; Imagerie par résonance magnétique cérébrale (IRM)

Résumé Le trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) est l’une des problématiques la plus fréquemment rencontrée chez les enfants d’âge scolaire. Les difficultés du contrôle cognitif et de l’inhibition sont souvent rapportées dans la littérature sur le TDAH. Les études en neuropsychologie supportent de fac ¸on générale l’hypothèse que l’absence première de contrôle de l’inhibition comportementale explique les déficits dans les fonctions exécutives et les comportements impulsifs du TDAH (2). Les résultats de plusieurs études en neuro-imagerie, neuropsychologie, génétique et neurochimie convergent vers l’implication d’une dysfonction du réseau neuronal frontostriatal comme cause probable du TDAH (4, 8, 16, 17, 18). Ces dysfonctions se retrouvent dans des régions comme le cortex préfrontal dorsolatéral et ventrolatéral, le cortex cingulaire dorsoantérieur et le néostriatum. L’étude de ces régions, ainsi que du corps calleux et du cervelet, est aujourd’hui plus facilement réalisable grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et structurelle. Les hypothèses et conclusions des études en neuro-imagerie du TDAH font l’objet du présent relevé. De plus, de futures questions de recherche dans ce domaine sont proposées au long du texte. © L’Encéphale, Paris, 2008.

Adresse e-mail : [email protected] (V. Emond). 0013-7006/$ — see front matter © L’Encéphale, Paris, 2008. doi:10.1016/j.encep.2008.01.005

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KEYWORDS Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD); Magnetic resonance imagery (MRI)

V. Emond et al. Summary Introduction. — Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a common and impairing neuropsychiatric disorder with preschool onset. ADHD occurs in approximately 3—9% of the childhood population. There is a much higher incidence rate in boys who are around three times more likely than girls to be diagnosed. Approximately 30—60% of individuals diagnosed with ADHD in youth have symptoms that persist into adulthood. Literature findings. — Three subtypes of the disorder have been proposed in the current clinical view of ADHD: inattentive, hyperactive-impulsive and combined type. Numerous problems are associated with ADHD: poor academic performance, learning disorders, subtle cognitive deficits, conduct disorders, antisocial personality disorder, poor social relationships, and a higher incidence of anxiety and depression symptoms into adulthood. Researchers have emphasized poor behavioural inhibition as the central impairment of the disorder. From the neuropsychological viewpoint, impairment of the ‘‘hot’’ affective aspects of executive functions, like behavioural inhibition and attention and the more cognitive, ‘‘cool’’ aspects of executive functions like self-regulation, working memory, planning, and cognitive flexibility, are often reported by studies on ADHD. The hot executive functions are associated with ventral and medial regions of the prefrontal cortex (including the anterior cingulated cortex) and named ‘‘hotbrain’’ and the cool executive functions are associated with the dorsolateral prefrontal cortex and are called ‘‘coolbrain’’. Discussion. — Convergent data from neuroimaging, neuropsychology, genetics and neurochemical studies consistently point to the involvement of the frontostriatal network as a likely contributor to the pathophysiology of ADHD. This network involves the lateral prefrontal cortex, the dorsal anterior cingulate cortex, the caudate nucleus and putamen. Moreover, a growing literature demonstrates abnormalities affecting other cortical regions and the cerebellum. The exploratory brain regions of interest in which abnormalities have been identified, but that were not predicted by cognitive models of ADHD, are the temporal lobe, parietal lobe, occipital lobe and lateral ventricles. Anatomical studies suggest widespread reductions in volume throughout the cerebrum and cerebellum, while functional imaging studies suggest that affected individuals activate more diffuse areas than controls during the performance of cognitive tasks. More precisely, reductions in volume have been observed in the total cerebral volume, the prefrontal cortex, the basal ganglia (striatum), the dorsal anterior cingulate cortex, the corpus callosum and the cerebellum. Furthermore, hypoactivation of the dorsal anterior cingulate cortex, the frontal cortex and the basal ganglia (striatum) have also been reported. The paradigms mostly used in functional magnetic resonance imaging (fMRI) are tasks of motor inhibition, interference and attention such as the go/no-go, ‘‘stop-signal’’ and the Stroop. Conclusion. — This review provides an overview of the main imaging studies that investigated the neurobiological substrate of ADHD. Some guidelines for future functional magnetic imaging studies are also suggested. © L’Encéphale, Paris, 2008.

Introduction Le trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) est l’un des troubles de santé mentale les plus fréquents parmi les enfants d’âge scolaire. Entre 3 et 9 % des jeunes en Amérique du Nord en sont affectés et il touche trois fois plus de garc ¸ons que de filles [2]. Trois sous-types du trouble sont présentement reconnus : inattention, hyperactivité/impulsivité et mixte [1]. De nombreux problèmes cognitivocomportementaux en découlent dont la pauvre performance académique, les troubles de l’apprentissage, les déficits cognitifs, les troubles de la conduite, en sont quelques exemples [2]. Au cours de la dernière décennie, plusieurs chercheurs en imagerie cérébrale structurelle et fonctionnelle se sont penchés sur les caractéristiques neurologiques associées au TDAH.

Leurs hypothèses et conclusions font l’objet du présent relevé.

Neurologie structurelle et fonctionnelle du sujet normal Différents types d’attention sont couramment définis : la vigilance, l’attention soutenue, l’attention divisée et l’attention sélective. L’attention sélective est associée à l’activation du cortex cingulaire antérieur, mais relève aussi d’un circuit neuronal distribué, incluant les cortex frontal (les champs oculomoteurs), cingulaire et pariétal postérieur, ainsi que leurs liaisons sous-corticales thalamiques et striatales. Ces aires sont d’ailleurs activées lors des tâches simples d’attention soutenue ou de changements de la direc-

Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention tion de l’attention. Les aires corticales de ce circuit forment une boucle frontopariétale qui est indépendamment activée lors des tâches d’orientation oculomotrice, visuospatiales ou de mémoire de travail pour du matériel visuospatial. Une « dissociation » relative a été rapportée entre le cortex cingulaire antérieur (CCA) et le cortex préfrontal dorsolatéral (CPFDL). L’activation du CPFDL en l’absence d’activation du CCA a été trouvée pour les tâches qui requièrent le maintien et la manipulation d’informations en mémoire de travail. L’activation du CCA est plus systématiquement observée quand la tâche requiert l’attention divisée, une nouvelle réponse ou la maîtrise d’une réponse éminente. MacDonald et al. [14] émettent l’hypothèse que le CPFDL est impliqué dans la représentation et le maintien de la demande attentionnelle d’une tâche, en opposition au CCA qui serait impliqué dans des processus évaluatifs comme le monitorage de l’occurrence d’erreurs ou de la présence de conflit des réponses, qui se produit quand deux réponses incompatibles sont en compétition. La capacité d’inhiber un comportement appris est particulièrement affectée lorsque la face ventro-orbitale de la région préfrontale est touchée. L’imagerie fonctionnelle a permis de confirmer que la région orbitale est engagée lors de la suppression d’un comportement rendu inadéquat. En fait, il semble qu’un circuit plus distribué soit nécessaire à ce type d’inhibition comportementale, incluant les gyri frontaux inférieur et médian, particulièrement au sein de l’hémisphère droit. Les fonctions exécutives plus archaïques, telle l’attention soutenue et l’inhibition comportementale dépendraient donc des régions frontales inférieures, médianes (par exemple, cortex cingulaire) et/ou basales (lobe orbital). Les processus cognitifs plus exigeants, comme le traitement des conflits, des erreurs et des émotions, entraîneraient l’activation d’un réseau d’aires frontales incluant le cortex cingulaire antérieur (CCA) et l’aire motrice supplémentaire, le cortex orbitofrontal, le cortex préfrontal dorsolatéral (CPFDL) et certaines portions des noyaux gris centraux et du thalamus. Chez les enfants de cinq à 16 ans, il y aurait une corrélation significative entre le volume du cortex cingulaire antérieur droit et l’habileté à réaliser des tâches nécessitant le contrôle de l’attention. Aussi, il existe plusieurs indications que le cortex cingulaire se développe vers l’âge de quatre ans.

Neurologie comportementale du TDAH La théorie de l’« inhibition comportementale » de Barkley [2], propose que l’enfant ayant un TDAH présente des difficultés au niveau de l’inhibition de ses conduites, perturbant de fac ¸on plus spécifique quatre fonctions exécutives : • la mémoire de travail non verbale ; • la mémoire de travail verbale ; • l’autorégulation des affects, de la motivation et de l’éveil ; • la reconstitution (sorte de « syntaxe » comportementale). Ces fonctions interagiraient entre elles pendant le délai rendu possible lors de l’inhibition comportementale. Un retard dans la mise en place de ces processus rendrait compte des comportements typiques de l’enfant.

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La majorité des études convergent vers l’idée d’un syndrome dysexécutif dans l’explication du TDAH. Les résultats indiquent que les enfants avec un TDAH font plus d’erreurs de persévération, de commissions et d’omission ou d’interférence comparativement aux enfants témoins (voir aussi Poissant et al. [16]).

Neurologie structurelle et fonctionnelle du TDAH Des difficultés des fonctions exécutives inférieures (inhibition comportementale et attention) et supérieures (autorégulation, mémoire de travail, planification, flexibilité cognitive) sont fréquemment rapportées en lien avec le TDAH [2,24]. Ce profil suggère fortement la dysfonction de réseaux neuronaux frontostriataux comprenant les cortex frontaux ventrolatéral (CPFVL), dorsolatéral (CPFDL) et cingulaire dorsoantérieur (CCdA), ainsi que le néostriatum (noyau caudé et putamen). De fac ¸on générale, cela est corroboré par la neuro-imagerie structurelle et fonctionnelle [5,7,9,17—19]. D’autres régions, tels le cervelet et le corps calleux semblent également impliquées [22]. Ces résultats neurologiques sont décrits ci-dessous et rapportés sous forme de tableaux récapitulatifs, tant au plan structurel (Tableau 1) que fonctionnel (Tableau 2).

Neuro-imagerie structurelle et TDAH Selon Castellanos et al. [8] et Mostofsky et al. [15], le volume du cerveau des participants TDAH est entre 5 et 8 % moindre que celui des participants témoins et ce, particulièrement du côté de l’hémisphère droit [11]. D’autres investigations devraient cependant confirmer le cas échéant, si le lobe frontal n’est pas spécifiquement en cause. On a souligné la similarité entre les symptômes comportementaux du TDAH et la sémiologie de certains syndromes frontaux. En effet, le cortex préfrontal est divisible en trois grandes régions fonctionnelles, et l’atteinte de chacune d’elle peut engendrer des déficits neuropsychologiques rappelant les manifestations comportementales du TDAH : désinhibition motrice, sociale et cognitive (aires ventroorbitales), troubles de l’attention divisée ou soutenue (aires médianes, cingulaires ou latérales) et dysfonctions exécutives supérieures (aires dorsolatérales). L’hypothèse que des altérations frontales, touchant à la fois les régions ventrolatérales et les aires dorsolatérales, affectent les gens atteints d’un TDAH est donc plausible [24]. Fait intéressant, on sait aujourd’hui que les cortex préfrontal ventral et médian (incluant le cortex cingulaire antérieur, aires 32 et 24 de Brodmann) sont associés à des fonctions exécutives anciennes au plan phylogénétique, telles que les processus motivationnels, l’inhibition comportementale, la régulation des affects et la prise de décision sur des bases affectives [30]. Quant au cortex préfrontal dorsolatéral, son atteinte entraîne des déficits exécutifs d’ordre supérieur (par exemple, autorégulation, mémoire de travail, planification, flexibilité, raisonnement) [30]. Ces deux types de déficits cognitifs se retrouvent au sein du tableau clinique de TDAH. On a récemment postulé que le bon fonctionnement du coolbrain (partie frontale dorsolatérale) dépendrait de l’intégrité du hotbrain (partie ventrale), inférieur aux plans

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V. Emond et al.

Tableau 1 Études en imagerie par résonance magnétique structurelle. Étude/auteurs

Sujets

Résultats

Durston et al. [9,10]

30 TDAH 30 témoins

Sowell et al. [25]

27 TDAH 46 témoins

Castellanos et al. [7,8] Mostofsky et al. [15]

152 TDAH 139 témoins 12 TDAH 12 témoins

Castellanos et al. [7,8]

50 TDAH 50 témoins

SemrudClikeman et al. [23] Berquin et al. [4]

10 TDAH 11 témoins

↓ volume cortex préfrontal, cervelet D, lobe occipital G ↓ cortex temporal antérieur bilatéral ↑ matière grise lobe pariétal inférieur ↓ matière grise et blanche dans la totalité du cerveau et cervelet ↓ volume cérébral total, matière blanche frontale G, matière grise frontale bilatérale ↓ cerveau total, frontal G, noyau caudé D + G, globus pallidus G, cervelet D, vermis infériopostérieur ↓ tête noyau caudé G, matière blanche frontale D ↓ volume vermis cérébelleux lobule infériopostérieur

Mostofsky et al. [15]

12 TDAH 23 témoins

Filipek et al. [11]

15 TDAH 15 témoins

Baumgardner et al. [3] Castellanos et al. [7,8]

13 27 57 55

SemrudClikeman et al. [23]

15 TDAH 15 témoins

46 TDAH 46 témoins

TDAH témoins TDAH témoins

↓ volume vermis cérébelleux lobule infériopostérieur ↓ noyau caudé, matière blanche frontale D, régions rétrocallosales (incluant lobe pariétal) ↓ partie rostrale du corps calleux ↓ volume total du cerveau, lobe frontal D, noyau caudé, globus pallidus, cervelet ↓ corps calleux postérieur

anatomique et fonctionnel [30]. Ainsi, un dysfonctionnement des aires ventrales et de l’inhibition comportementale pourrait rendre compte des déficits exécutifs supérieurs chez l’enfant avec un TDAH, et non l’inverse, ce qui aurait d’importantes répercussions au plan de l’intervention. Les études d’imagerie par résonance magnétique (IRM) ayant mesuré le cortex préfrontal chez des enfants aux prises avec le TDAH rapportent toutes un volume réduit de cette région [7,9,11,15], avec un effet plus marqué dans l’hémisphère droit [7,11,17]. Les recherches futures devraient permettre de mieux différencier les régions frontales susmentionnées tout en tenant compte des sous-types diagnostiques du TDAH afin de vérifier des liens anatomo-

fonctionnels, par exemple, le cortex ventral et impulsivité ; cortex cingulaire et inattention ; cortex dorsolatéral et autorégulation. Le noyau caudé et le putamen (néostriatum), ainsi que le globus pallidus sont les composantes sous-corticales des nombreuses boucles frontostriatales susmentionnées, essentielles au bon fonctionnement exécutif. Alors que plusieurs études d’IRM ont confirmé la réduction significative du volume du noyau caudé et du globus pallidus, ce ne serait pas le cas du putamen [7,11,23]. En ce qui concerne une possible asymétrie interhémisphérique, les résultats divergent, ce qui pourrait refléter des différences méthodologiques ou de comorbidités. Le cortex cingulaire dorsoantérieur (CCdA), à la surface médiane du lobe frontal, a des connections avec le cortex préfrontal dorsolatéral, le lobe pariétal et le striatum. Il semble jouer un rôle prépondérant pour les capacités d’attention, la détection de cibles, la sélection et l’inhibition de réponses, la détection d’erreurs, la motivation et la prise de décision basée sur le renforcement (reward-based decision making). Un dysfonctionnement du CCdA pourrait donc théoriquement être associé à tous les principaux signes du TDAH (inattention, impulsivité et hyperactivité). Cela pourrait rendre compte du paradoxe observé chez les enfants avec un TDAH à savoir, leur bonne performance lorsqu’ils sont motivés et leurs performances déficitaires quand la tâche est moins stimulante, ou que la récompense est trop éloignée dans le temps [7].

Les autres régions investiguées Les variations de volume du corps calleux reflètent des différences dans le nombre ou la grandeur des axones qui relient les deux hémisphères. Les changements peuvent aussi indiquer des différences dans le nombre de neurones corticaux à l’intérieur des régions homologues [22]. Une réduction de la taille du corps calleux chez des enfants TDAH a été rapportée à maintes reprises. Toutefois, les sections touchées du corps calleux diffèrent d’une étude à l’autre. Ainsi, Baumgardner et al. [3] ont rapporté une réduction de la partie antérieure, alors que l’inverse a été observé par Semrud-Clikeman et al. [23]. Intuitivement, la partie antérieure du corps calleux devrait être plus touchée dans le TDAH car elle est formée des axones frontaux [9]. En plus des aspects moteurs, les fonctions cérébelleuses concernent des aspects affectifs et cognitifs de la conduite. De nombreux rapports d’IRM ont souligné le volume réduit du cervelet chez des enfants avec un TDAH. Alors que certaines études rapportent une réduction du volume cérébelleux total [7,8,10], il est possible que le volume vermien soit plus particulièrement en cause. Le vermis, par opposition aux hémisphères cérébelleux, entretient des liens avec le système limbique et jouerait un rôle au plan émotif plutôt que cognitif. Le même type de profil anatomique est observé chez des enfants autistiques. Les études neuroanatomiques futures devront tenir compte des grandes divisions cérébelleuses (vermis versus hémisphères). L’asymétrie interhémisphérique cérébelleuse devra également être considérée [10].

Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention Tableau 2

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Études en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.

Étude/Auteurs

Sujets

Tâche(s)

Résultats

Mostofsky et al. [15]

11 TDAH 11 témoins

Sequential finger-tapping

Konrad et al., [12]

16 TDAH 16 témoins

Attention Network Test (ANT)

Zang et al. [29]

Neuf TDAH Neuf témoins

Stroop

Schulz et al. [21]

Dix TDAH (cinq persistant, cinq rémission) Cinq témoins

Go/no-go

Rubia et al. [20]

16 TDAH 21 témoins

Tâche d’arrêt (stop task)

Vaidya et al., [27]

Dix TDAH Dix témoins

Flanker

Schulz et al. [21]

Dix TDAH Neuf témoins

Go/no-go

Durston et al. [9]

Sept TDAH Sept témoins

Go/no-go

Rubia et al. [17]

Sept TDAH Neuf témoins

Tâche d’arrêt et de « synchronisation motrice » (motor timing)

Bush et al. [5]

Huit TDAH Huit témoins

Stroop « compté » (counting Stroop)

Vaidya et al. [27]

Dix TDAH Six témoins

Deux go/no-go avec et sans MPH

Sunshine et al., [26]

Dix TDAH Zéro témoins

↓ activation chez TDAH dans le lobe pariétal supérieur et dans le cortex moteur primaire controlatéral à la main exécutant la tâche en comparaison aux sujets témoins TDAH : ↓ activation gyrus cingulaire antérieur durant l’alerte, ↑ activation frontostriatal-insulaire lors de la réorientation, ↓ activation frontostriatal pour le contrôle exécutif ↓ activation cortex préfrontal, cortex cingulaire, ganglion de la base, insula, et cervelet chez TDAH sans MPH dans la condition d’interférence. Dans condition neutre : ↑ activation dans ganglion de la base, insula, cervelet et ↓ activation cortex préfrontal. Circuit compensatoire ? Tendance linéaire : plus grande activation chez les persistants puis chez ceux en rémission et ensuite chez témoins, ayant le moins d’activation du CPFVL. Même constat quant aux erreurs de commissions ↓ activation dans le cortex prefrontal inférieur droit durant la réussite de l’inhibition d’une réponse motrice et dans le gyrus cingulaire postérieur et précuneus lors de l’échec de l’inhibition ↓ activité du réseau frontostriato-temporopariétal dans la condition de suppression d’interférence chez le TDAH. Performance d’inhibition de la réponse active la région temporale supérieure D chez le TDAH et la région frontostriatale chez groupe témoin Durant l’inhibition : ↑ activation gyrus cingulaire antérieur G, regions frontopolaire et CPFVL bilatéralement et gyrus frontal médian G CPFVL, CCdA et noyau caudé activés chez le groupe témoin, mais pas chez TDAH. Patron d’activation plus diffus dans d’autres régions (préfrontale et aires postérieures) chez le TDAH Activation moindre dans le cortex préfrontal médian D chez TDAH dans les deux tâches. Tâche d’arrêt : ↓ CPFVL D et noyau caudé G. Hypofrontalité du système neuronal impliqué dans le contrôle moteur de haut niveau Sujets TDAH n’activent pas CCdA contrairement aux témoins. TDAH activent un réseau frontostriatal-insulaire, qui est une possible activation compensatoire ou une voie alternative. Supporte l’hypothèse d’une dysfunction du CCdA chez le TDAH TDAH difficultés contrôle de l’inhibit pour deux tâches. TDAH sans médicament : ↑ activation frontale dans une tâche et ↓ activation striatale dans l’autre tâche. MPH : ↑ activation striatale TDAH mais ↓ groupe témoin et ↑ activation frontale chez deux groupes TDAH démontrent une activation des cortex frontal et pariétal latéral

112 Le cortex pariétal, le lobe occipital, le sulcus temporal supérieur, le thalamus et la formation réticulée sont aussi probablement touchés chez les personnes atteintes d’un TDAH [7]. Ces régions moins étudiées ne sont pas incluses dans les prédictions anatomiques issues des modèles cognitifs actuels du TDAH [22]. La première circonvolution temporale revêt néanmoins un certain intérêt car elle est le siège des aires auditives essentielles au bon fonctionnement audiolinguistique considéré déficitaire dans le TDAH. Castellanos et al. [8] mentionnent un volume significativement plus petit des lobes temporaux, Sowell et al. [25] rapportent un volume réduit du cortex temporal antérieur bilatéralement et une augmentation du cortex temporal postérieur chez des enfants avec un TDAH. Le sulcus supérieur pourra être pris en compte de fac ¸on séparée à l’avenir. Le cortex pariétal contient des aires associées à certaines fonctions attentionnelles importantes dans la sémiologie du TDAH. Castellanos et al. [8] rapportent une réduction significative du volume des lobes pariétaux et Filipek et al. [11] des régions rétrocallosales bilatérales incluant le lobe pariétal. À l’opposé, Sowell et al. [25] notent une augmentation proéminente de la matière grise dans le cortex pariétal inférieur bilatéralement. Une réduction significative du volume lobe occipital gauche a été rapportée par Castellanos et al. [8], touchant peut-être l’hémisphère gauche plus particulièrement [10]. Enfin, on a considéré le volume des ventricules latéraux, souvent affectés par des dommages cérébraux durant la période périnatale. Lyoo et al. [13] ont rapporté un élargissement significatif des ventricules latéraux postérieurs (et non antérieurs), mais Castellanos et al. [7] n’ont pas observé de différence de volume total des ventricules latéraux d’enfants avec TDAH. Les résultats mentionnés sont donc peu nombreux et non concluants. Les résultats des études morphologiques commandent aussi la prudence, car les anomalies observées ne permettent pas actuellement de tirer des conclusions sur les hypothèses concernant l’origine et les causes du trouble.

Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et TDAH Les contributions de l’IRMf à la compréhension du TDAH sont importantes et de plus en plus nombreuses. En général, des anomalies frontostriatales sont rapportées chez des enfants atteints de TDAH, en particulier, en lien avec l’exécution des tâches d’inhibition motrice. La chronicité de ces dysfonctions et leur présence lorsque ces enfants atteignent l’adolescence et l’âge adulte sont cependant débattues. De plus, le sens des anomalies préfrontales (hyper- ou hypoactivation) diffère parfois d’une étude à l’autre, ce qui peut refléter l’utilisation de différents paradigmes expérimentaux ou encore l’hétérogénéité des différentes régions préfrontales (par exemple, dorsolatérale versus ventro-orbitale). Néanmoins, l’une des observations le plus fréquemment rapportées en IRMf dans ce trouble est une dysfonction du CCdA. Les paradigmes les plus utilisés sont des tâches d’inhibition motrice, d’interférence et d’attention (par exemple, go/no-go, stop-signal et Stroop). Le CCdA est associé de près aux capacités attentionnelles de haut niveau (par exemple, attention soutenue et divisée). Bush et al. [5] ont observé une hypoactivation du

V. Emond et al. CCdA dans le TDAH adulte à l’aide de la tâche de Stroop « compté » (counting Stroop). Des mots sont répétés d’une à quatre fois par présentation et le participant doit appuyer sur un bouton correspondant au nombre de mots présentés. Cependant, le nom des nombres présentés ne correspond pas au nombre de répétition du mot, ce qui représente la situation d’interférence. Ces résultats, confirmés par Zang et al. [29], suggèrent une hypoactivation du CCdA en lien avec les troubles de l’attention associés au TDAH. Ils corroborent aussi ceux de l’étude de Zametkin et al. [28] avec la tomographie par émission de positrons (TEP) chez des adultes avec un TDAH. Durston et al. [9] ont également rapporté une hypoactivation du CCdA durant l’exécution de la tâche du go/no-go chez des enfants et adolescents avec un TDAH. Konrad et al. [12] ont aussi observé une diminution de l’activation de cette région durant dans leur paradigme utilisant une version modifiée du « Attention Network Test ». Toutefois, les résultats de Schulz et al. [21] vont dans le sens inverse des précédents en suggérant une augmentation de l’activation de ces régions durant l’inhibition chez des adolescents diagnostiqués à l’enfance pour la tâche de go/no-go. Cet état de fait suggère peut-être un parallèle entre l’amenuisement habituel des manifestations comportementales du TDAH après l’enfance et une régression bénéfique des hypoactivations frontales. Rubia et al. [17] ont également observé un hypofonctionnement du cortex préfrontal médian (antérieur au CCdA) en utilisant la tâche « d’arrêt » (stop task). Lors d’une étude subséquente utilisant cette même tâche, Rubia et al. [20] ont remarqué une diminution de l’activation du cortex cingulaire postérieur chez les participants avec un TDAH lorsqu’il y a échec de l’inhibition. Tel que souligné précédemment, le striatum a de nombreux liens neuronaux avec diverses aires préfrontales et les boucles frontostriatales seraient particulièrement touchées dans le TDAH, tant au plan morphologique que fonctionnel. Une hypoactivation au niveau du striatum a été rapportée à maintes reprises [9,17,19,29]. Au niveau du cortex frontal, une étude pionnière d’IRMf a rapporté une hyperactivation associée à l’hypoactivation striatale chez des enfants atteints d’un TDAH lors de l’exécution d’une tâche de go/no-go [27]. De plus, l’administration de méthylphénidate (MPH) a entraîné une amélioration de l’inhibition et une augmentation de l’activation frontale, ainsi qu’une augmentation de l’activation striatale chez les enfants avec un TDAH. Par la suite, d’autres études n’ont pu observer cette hyperfrontalité fonctionnelle chez des adolescents ou des adultes ayant un rec ¸u un diagnostic de TDAH à l’enfance [9,15,17,29]. Ces résultats contradictoires reflètent peut-être encore une fois la différence entre le recrutement d’enfant, d’adolescent ou d’adulte et donc l’importance de tenir compte de l’âge des participants. Cependant, il est également très probable que différentes régions frontales (par exemple, orbitale versus dorsale) soient activées de fac ¸on différente et qu’il faille les considérer séparément. Par exemple, dans l’étude classique de Vaidya et al. [27], « la » région frontale d’intérêt comprenait à la fois les cortex médian, cingulaire, dorsal et orbital. Il se peut, dans ce cas, que l’hyperactivation frontale ne reflète pas l’état de tous les constituants. Du fait de son lien étroit avec les capacités d’inhibition comportementale et motrice, une hypoactivation frontale

Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention ventro-orbitale est très envisageable. Rubia et al. [17] ont effectivement observé que des personnes avec un TDAH présentaient moins d’activation cérébrale au niveau du CPFVL durant une tâche « d’arrêt ». De même, Durston et al. [9] ont rapporté une hypoactivation (non significative) du CPFVL chez des enfants avec TDAH, comparativement aux témoins, durant une tâche go/no-go. Bush et al. [5] ont obtenu des résultats différents, à savoir une activation bilatérale du CPFVL durant l’exécution du Stroop « compté » chez des gens avec un TDAH, contrairement aux témoins qui ne l’activent pas. Cette contradiction peut être expliquée par le fait que la tâche du Stroop est plus difficile et plus en lien avec l’interférence cognitive. Les résultats peuvent donc refléter l’effort plus grand déployé par les enfants avec un TDAH pour réaliser la tâche que les enfants sains. L’ensemble de ces résultats supporte l’hypothèse que des anomalies frontales et striatales peuvent jouer un rôle dans le TDAH. Il s’agirait maintenant de vérifier si le pattern diffère à l’adolescence et si les différentes régions préfrontales diffèrent fonctionnellement en fonction des tâches similaires. Les études portant sur les patrons d’activation démontrent l’implication d’un réseau des régions plus diffus chez les sujets TDAH [5,17]. Les enfants révèlent aussi une trajectoire développementale du contrôle cognitif différente et plus lente des enfants ayant un développement normal. Ils sont plus susceptibles à l’interférence et démontrent de fac ¸on simultanée un manque relatif de maturation dans le circuit frontostriatal.

Traitement du TDAH et mécanismes d’action Le méthylphénidate (MPH), mieux connu sous le nom générique de Ritaline® , est reconnu depuis plusieurs décades pour améliorer les symptômes du TDAH. L’ensemble des résultats paraît indiquer le rôle privilégié que joue cette médication dans l’amélioration des fonctions exécutives. Ces effets peuvent également être mis en lien avec le mode spécifique de fonctionnement du MPH. À ce sujet, plusieurs recherches indiquent que la médication agit au niveau du lobe frontal. Le MPH agit comme un agoniste de la dopamine et fait en sorte d’augmenter sa concentration dans l’espace intersynaptique en bloquant le mécanisme de recapture. On sait aussi, par ailleurs, que les neurones dopaminergiques se retrouvent dans le lobe frontal et le système limbique lesquels sont impliqués dans le contrôle des comportements problématiques comme l’impulsivité.

Limitations et conclusion Les études suggèrent des anomalies dans l’activation cérébrale, en particulier un hypofonctionnement frontal et striatal en lien avec le TDAH. Cependant, les études d’IRMf contiennent souvent des limites méthodologiques. La sophistication des techniques, l’amélioration constante de la précision spatiale et temporelle, et l’aspect attrayant des résultats d’imagerie fonctionnelle incitent plusieurs observateurs à une interprétation néophrénologique des données. Il est fréquemment sous-entendu que différentes fonctions cognitives supérieures sont situées dans différentes régions cérébrales délimitées puisque ces dernières « s’allument » lors de l’exécution de la fonction alors qu’en fait il s’agit

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d’un réseau d’activation. Aussi, même si une région est activée lors d’une tâche de fonction exécutive, cela ne signifie pas que cette aire « contienne » ladite fonction. En fait, toute fonction cognitive nécessite l’apport d’un circuit neural distribué et non d’une région unique. Toutefois, la détermination des circuits neuronaux est difficile car l’approche ne permet pas de déterminer l’origine des cellules présynaptiques. De plus, l’activation d’une région n’indique pas l’influence qu’elle a sur la fonction, ni le sens (excitateur ou inhibiteur) de son lien avec d’autres régions du circuit. Également, l’activation d’une région détectée par l’imagerie peut engendrer l’inhibition d’une autre région, très importante au plan comportemental mais silencieuse au plan fonctionnel. Enfin, l’analyse des données d’imagerie implique un nombre impressionnant de paramètres. Le nombre de régions cérébrales d’intérêt doit être limité et leur nature doit être déterminée à l’avance en fonction d’hypothèses théoriques, ce que font de plus en plus d’études. L’augmentation de la rigueur méthodologique des modèles de recherche est nécessaire [6]. Il faudrait aussi dorénavant tenir compte de la distinction fondamentale entre les trois sous-groupes diagnostiques du TDAH, le trouble d’inattention étant de plus en plus considéré comme étant distinct du trouble d’hyperactivité/inhibition. Par ailleurs, l’approche génétique du trouble devrait être exploitée davantage en lien avec l’imagerie cérébrale. Des recherches additionnelles devraient aussi être effectuées sur la neuroanatomie des adultes TDAH afin d’aider à clarifier l’évolution neurodéveloppementale de ce trouble et la réponse au traitement. Enfin, au niveau du traitement, une approche multimodale combinant la prise de MPH avec une thérapie cognitivocomportementale devrait s’avérer prometteuse.

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