Stimulation visuelle périodique rapide EEG révèle une sensibilité neuronale réduite aux visages apeurés chez les enfants autistes

Aperçu: G.M.

Nous avons quantifié objectivement la sensibilité neurale des garçons d'âge scolaire avec et sans trouble du spectre autistique (TSA) afin de détecter les expressions craintives présentées brièvement en combinant une stimulation visuelle rapide et périodique avec une électroencéphalographie à marquage de fréquence.

(Note de traduction : la FPVS repose sur le fait qu'une stimulation sensorielle périodique délivrée à une fréquence donnée peut provoquer une réponse EEG périodique à la fréquence de stimulation et à ses harmoniques ; également appelés potentiels évoqués à l'état d'équilibre, Regan, 1977. 

L’approche FPVS présente plusieurs avantages par rapport à l’enregistrement standard des potentiels liés à un événement. Premièrement, la FPVS donne souvent des réponses EEG robustes avec un rapport signal/bruit élevé. Deuxièmement, elle présente l’avantage d’isoler et de concentrer la réponse à des fréquences bien définies. Troisièmement, les réponses peuvent être obtenues en modulant périodiquement des caractéristiques de bas niveau telles que la luminance visuelle ou le contraste, mais également en modulant périodiquement des caractéristiques visuelles de haut niveau telles que l'identité ou l'expression faciales. Enfin, il a été récemment montré qu’une variante du FPVS peut être utilisée pour distinguer l’activité corticale liée aux processus visuels d’ordre élevé de l’activité corticale liée au traitement des caractéristiques visuelles inférieures, en concentrant les deux réponses à des fréquences distinctes.)

Des images de visages neutres ont été présentées à 6 Hz, entrelacées périodiquement avec des expressions effrayantes à une fréquence impaire de 1,2 Hz. Alors que les deux groupes affichent également l'effet d'inversion du visage et s'appuient principalement sur des informations provenant de la bouche pour détecter les expressions effrayantes, les garçons avec un diagnostic de TSA manifestent généralement une réponse neuronale réduite aux changements rapides d'expression. 

Au niveau individuel, les réponses de discrimination par la peur prédisent le statut clinique avec une précision de 83%. 

Cette approche implicite et directe identifie les déficits subtils qui restent cachés dans les tâches comportementales, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le diagnostic clinique.

J Autism Dev Disord. 2019 Aug 29. doi: 10.1007/s10803-019-04172-0.

Fast Periodic Visual Stimulation EEG Reveals Reduced Neural Sensitivity to Fearful Faces in Children with Autism

Van der Donck S^1,2, Dzhelyova M³, Vettori S^4,5, Thielen H⁶, Steyaert J^4,5, Rossion B^3,7,8, Boets B^4,5.

Author information

1

Center for Developmental Psychiatry, Department of Neurosciences, KU Leuven, Leuven, Belgium. stephanie.vanderdonck@kuleuven.be.

2

Leuven Autism Research (LAuRes), KU Leuven, Leuven, Belgium. stephanie.vanderdonck@kuleuven.be.

3

Institute of Research in Psychological Sciences, Institute of Neuroscience, Université de Louvain, Louvain-La-Neuve, Belgium.

4

Center for Developmental Psychiatry, Department of Neurosciences, KU Leuven, Leuven, Belgium.

5

Leuven Autism Research (LAuRes), KU Leuven, Leuven, Belgium.

6

Department of Brain and Cognition, KU Leuven, Leuven, Belgium.

7

Université de Lorraine, CNRS, CRAN, Nancy, France.

8

Université de Lorraine, CHRU-Nancy, Service de Neurologie, Nancy, France.

Abstract

We objectively quantified the neural sensitivity of school-aged boys with and without autism spectrum disorder (ASD) to detect briefly presented fearful expressions by combining fast periodic visual stimulation with frequency-tagging electroencephalography. Images of neutral faces were presented at 6 Hz, periodically interleaved with fearful expressions at 1.2 Hz oddball rate. While both groups equally display the face inversion effect and mainly rely on information from the mouth to detect fearful expressions, boys with ASD generally show reduced neural responses to rapid changes in expression. At an individual level, fear discrimination responses predict clinical status with an 83% accuracy. This implicit and straightforward approach identifies subtle deficits that remain concealed in behavioral tasks, thereby opening new perspectives for clinical diagnosis.

PMID:31468275

DOI:10.1007/s10803-019-04172-0