Développement de l’accommodation avant 1 an Guy Clergeau

L’existence d’une accommodation chez le tout jeune enfant est connue de longue date. Deux situations en permettent une première approche: de manière indirecte les accès de convergence du nourrisson dans ses tentatives de fixation et de manière directe par les variations réfractives observées lors de la skiascopie ou l’ophtalmoscopie en l’absence de cycloplégie.
Nous envisagerons successivement dans cet exposé la mise en évidence d’une capacité accommodative et son caractère plus ou moins adapté puis nous décrirons le mécanisme du déclenchement accommodatif en particulier dans un contexte amétropique.

Physiologie de l’accommodation précoce
Développement de la capacité accommodative

Les premiers travaux sur ce sujet semblent devoir être attribués à Haynes [24], qui en utilisant la rétinoscopie dynamique (étude des variations réfractives loin-près en l’absence de cycloplégie) a analysé l’accommodation comme fonction de la fixation sur une cible à des distances variées, en l’occurrence de 8 à 100 cm. La courbe corrélant l’accommodation à cette distance permet de définir une pente accommodative. La pente idéale a une valeur de 1,00 avec une accommodation strictement adaptée à la distance de la cible. Une pente nulle ou faible montre une absence d’accommodation ou une sous-accommodation, une pente supérieure à 1,00 une sur accommodation.
Dans ces expériences, Haynes avait trouvé une pente nulle avant l’âge de 1 mois, les performances s’améliorant entre 1 et 4 mois. Ces résultats ont par la suite été remis en cause en raison des limites possibles de l’acuité à cet âge et surtout du choix inadapté des cibles.
Ces recherches ont donc été reprises par plusieurs auteurs entre 77 et 90.
Atkinson [3] et Banks [5] ont essayé d’améliorer le caractère stimulant de la fixation. Pour ces auteurs, jusqu’à la 7e semaine, il n’est pas apparu de corrélation entre accommodation et distance de fixation. Une amélioration apparaît à partir de la 9° semaine. Il persiste néanmoins une incertitude en l’absence de données précises sur la réfraction sphérique et cylindrique, à un âge où la réfraction est en pleine évolution. Il n’est toutefois pas apparu de variation d’amplitude d’accommodation entre les différents enfants. En tenant compte de ces incertitudes, il a été mis en évidence une pente positive à partir de 3 à 5 semaines, cette pente augmentant nettement avec l’âge.
Howland [26] et Braddick [8] ont appliqué la technique de photoréfraction. Des enfants âgés de 1 à 12 mois ont été testés pour 2 distances de 75 et 150 cm. Pour réduire l’incertitude sur la bonne focalisation les mesures ont été répétées, permettant d’identifier 2 groupes en fonction de la bonne cohérence des réponses. Il est ainsi apparu que
:

• Pour les enfants de 1 à 9 jours on obtenait une focalisation essentiellement pour la cible de 75 cm avec des résultats cohérents dans 85  % des cas, alors que des réponses cohérentes n’étaient obtenues que dans 28  % des cas pour la distance de 150 cm.
• Les enfants plus âgés répondaient presque tous de façon cohérente aux 2 distances.

Pour Banks [6] la pente d’accommodation obtenue à 3 mois 1/2 est de 0,51, alors qu’il n’y a pas de signe d’accommodation avant 1 mois.
Pour Brookman [10], l’accommodation serait particulièrement précise chez le nouveau-né, régressant entre 2 et 8 semaines pour s’améliorer ensuite et devenir totalement performante entre 16 et 20 semaines.
Pour Howland [29], en étude videoréfractive les pentes accommodatives ne présenteraient pas de différence significative (0,54 à 0,66) entre 2 et 9 mois et selon la distance de fixation de 25 à 100 cm.
Enfin, Aslin [2] a comparé des résultats skiascopiques et autoréfractifs sur plusieurs groupes d’enfants à des distances variant de 25 à 100 cm. Entre 9 et 19 semaines la pente accommodative était de 0,61. Pour un autre groupe de 10 semaines, elle était de 0,82 alors qu’à 5 semaines elle était de 0,90. Par rapport à la réfraction de base a été calculée une erreur d’accommodation. Pour les 2 premiers groupes l’erreur était une sous-accommodation de 0,44 et 0,35 ∂, tandis qu’à 5 semaines on constatait une sur accommodation de +2,16 ∂.

Discussion

Toutes les études signalées précédemment nécessitent un environnement de laboratoire et les résultats obtenus sont très largement tributaires de nombreux détails techniques qui doivent toujours faire accepter avec prudence les valeurs rapportées. Ainsi en fonction des conditions expérimentales les résultats apparaissent éventuellement contradictoires, certains auteurs trouvant une accommodation manifeste dans les premières semaines, d’autres aucune. Il existe par contre un accord sur les performances médiocres jusqu’à l’âge de 2-3 mois, lesquelles s’améliorent rapidement ensuite.
Le constat d’un mauvais contrôle accommodatif au cours des premières semaines a été imputé aux conditions particulières de profondeur focale, liée à l’association « myosis et petit œil » qui caractérise le nourrisson (Green [17]). La grande profondeur de champ (1,3 à 1,5 ∂) a pour effet de ne pas solliciter de façon précise l’accommodation puisque la notion de flou visuel n’existe pas à l’intérieur de cet espace (dead zone) qui couvre la quasi-totalité de la zone expérimentale. Cette configuration permettrait également d’apporter un démenti probable aux hypothèses de Campbell [11], reprises par Howland [27], qui suggéraient que l’accommodation se développerait à partir de la recherche de la correction de l’image rétinienne. Toutes les expériences précédentes tendent donc au contraire à montrer que la fonction accommodative serait présente de façon extrêmement précoce, dès les premiers jours de la vie, mais qu’en l’absence de repère optique de qualité suffisante cette accommodation est inadaptée et inefficace pendant les 2 premiers mois de la vie (Powers 1
982 [36]).
Le caractère immature de l’accommodation se manifeste également par une dissociation d’avec la fonction de convergence, l’accommodation étant généralement en déficit. L’inadaptation dans la réponse accommodative s’accentue avec la distance d’examen (Hainline [23]) avec en particulier une difficulté du relâchement de l’accommodation d’où une suraccommodation a priori paradoxale pour les cibles les plus éloignées. À partir du 2-3e mois la régression rapide de la profondeur focale par modification de la taille pupillaire et de la taille du globe permet à l’accommodation de s’exercer normalement (Braddick 1
979 [8]).

Vitesse d’accommodation

L’étude par vidéophotoréfraction des changements de fixation sur des cibles de distance alternant de 25 à 100 cm, nécessitant une accommodation d’environ 1,50 ∂, a permis d’évaluer la vitesse minimale de ce changement accommodatif à 4,6 dioptries par seconde (Howland [29]). Ces résultats concordent avec ceux donnés par Campbell [11] et Charman [12], avec respectivement 4 et 6 ∂/sec., soit des valeurs proches de celles de l’adulte.

Modalités du déclenchement accommodatif

Les études précédentes ont permis de mettre en évidence la réalité de l’accommodation sur différentes cibles à des distances variées et cela de façon cohérente à partir du 3e mois. Notre objectif est maintenant de voir comment s’effectue la fixation par rapport aux différentes caractéristiques des cibles d’une part et des conditions optiques des yeux fixateurs d’autre part.

Données physiologiques et Orientation spatiale

Les premiers travaux de référence pour déterminer l’acuité de résolution ont été réalisés avec des réseaux verticaux. Ce n’est que secondairement que l’on s’est intéressé à une éventuelle différence visuelle entre les réseaux d’axes principaux (H et V) et entre ces derniers et les réseaux obliques. Les études réalisées chez l’enfant ne présentant pas d’astigmatisme significatif (< 1 ∂) ont montré qu’il n’existait de différence ni dans la préférence ni dans l’acuité entre les réseaux horizontaux et verticaux. Une légère différence semble exister chez l’adulte en faveur des réseaux verticaux et qui serait acquise, d’origine culturelle et écologique (Mayer [34]).
Par contre la confrontation des réseaux d’axes principaux et des réseaux d’axes obliques (45° et 135°) fait apparaître une différence significative qualifiée "d’effet oblique". La mise en évidence de cette anisotropie en faveur des réseaux d’axes principaux, semble nettement tributaire de la méthodologie employée et en particulier de la fréquence des réseaux. Cet effet se manifeste préférentiellement pour la fréquence de contraste la plus proche possible du seuil visuel, ce dernier augmentant avec l’âge. En respectant ces conditions, il apparaît que l’effet oblique serait présent dès les premiers mois (Held [24]). Cet effet est modéré, estimé à 0,2-0,3 octaves d’acuité et se modifie peu avec l’âge et persiste au moins jusqu’à 5 ans (Mitchell [35]), (Held [25]), (Gwiazda [18] [19]) et probablement aussi chez l’adulte (Birch [7]).

Amétropies et accommodation
Amétropies sphériques

En cas d’amétropie sphérique l’accommodation ne peut intervenir de façon active qu’en cas d’hypermétropie. Après correction optique il ne semble pas y avoir de différence accommodative entre myopes et hypermétropes (Freeman [16]), (Ramsdale [37]), (Maddock [32]). Pour Hainline [23] les réponses accommodatives pourraient toutefois être plus variables pour les amétropes que pour les emmétropes.
Une différence de fonctionnement accommodatif pourrait par ailleurs s’exprimer dans le niveau de repos tonique. Celui-ci varie principalement de façon individuelle mais semble aussi lié à l’état réfractif de base chez l’amétrope corrigé, avec en particulier un état plus élevé chez l’hypermétrope (Mc Brien [30] [31]).
Il faut néanmoins signaler que tous ces travaux ne concernent que l’enfant plus âgé mais il est probable que de fortes amétropies non corrigées auront un impact précoce non négligeable sur l’équilibre accommodatif.

Amétropies cylindriques

Pour un astigmate dont l’une ou les 2 focales ne sont pas situées sur la rétine, l’objectif doit être d’amener une ou les deux focales sur la rétine par le biais de l’accommodation (ou du rapprochement de l’objet) ceci n’étant bien sûr pas réalisable de façon simultanée.
Une première approche théorique du problème a été de supposer qu’il était logique de chercher un compromis entre les 2 lignes focales plutôt que d’en choisir une seule ou de réaliser une alternance continue. Dans certaines circonstances favorables le point idéal peut se trouver au milieu de la distance séparant les 2 focalisations optimales de chaque méridien (intervalle de Sturm) et répond ainsi à la définition de "cercle de diffusion minimale". En fait l’expérimentation a montré qu’il n’en était jamais ainsi.
Il apparaît en effet évident que par rapport à la fonction d’accommodation, tous les astigmates ne peuvent pas avoir le même comportement en raison de l’amétropie associée.

Astigmatisme expérimental (induit)

L’étude des effets de l’astigmatisme induit artificiellement par une correction optique cylindrique chez un sujet adulte emmétrope a montré 3 situations différentes (Freeman [16]):

• Chez l’astigmate myope, 1 ou les 2 focales sont en avant de la rétine. Toute accommodation repousse les 2 focales vers l’avant. Il en résulte que la focale la plus antérieure sera toujours la plus mal perçue. La seule solution pour résoudre le problème, c’est-à-dire de ramener les lignes focales vers la rétine, est de se rapprocher de l’objet fixé, cette possibilité étant limitée en cas de forte myopie.
• Chez l’astigmate hypermétrope, l’accommodation permet sans problème de ramener les lignes focales vers l’avant. Mais il apparaît que cet effort se limite à la focale la plus antérieure
: il y a sollicitation de l’effort accommodatif minimum.
• Chez l’astigmate mixte, l’accommodation ne peut là encore que déplacer le système vers l’avant. Seule la ligne focale postérieure pourra être focalisée correctement. L’astigmate mixte choisit systématiquement la ligne focale hypermétropique même si celle-ci est la plus éloignée de la rétine
: il y a sollicitation de l’effort accommodatif éventuellement maximal.

L’ensemble de ces choix obligatoires a été qualifié de focalisation différentielle. Cela peut également s’exprimer par le fait que l’accommodation n’est pas dirigée par une orientation préférentielle systématique mais est essentiellement liée à la situation des lignes focales dans l’œil à l’état de repos.

Effets de l’astigmatisme avant 1 an

Lorsque l’on étudie la préférence H/V chez le jeune astigmate non corrigé, on retrouve une anisotropie entre ces axes principaux, conforme à ce qui a été décrit précédemment: il y a préférence de fixation sur le réseau d’axe non myopique ou le moins myopique (Atkinson [4]), (Dobson [15]).
Néanmoins si cette situation d’anisotropie est généralement manifeste pour les réfractions à prédominance myopique, elle peut être moins évidente chez l’hypermétrope qui arrive finalement à focaliser par intermittence sa ligne focale postérieure (Gwiazda [19]).
Lorsque l’on corrige cet astigmate, l’anisotropie H/V disparaît et on retrouve une isoacuité stricte en termes de fréquence spatiale.
En plus de l’anisométropie des axes principaux, l’astigmate présente une nette accentuation de l’effet oblique (Gwiazda [19]), mais qui est également annulée par la correction optique. La préférence pour H et V redevient manifeste pour la fréquence spatiale proche du seuil critique alors qu’elle s’était étendue à l’ensemble des fréquences spatiales.
Enfin l’analyse vidéophotographique de l’accommodation montre que cette dernière ne varie pas avec le changement d’axe en rotation. L’accommodation répond toujours à la focale hypermétropique la plus faible, confirmant les résultats obtenus avec les réseaux stationnaires (Howland [29]).
Si cette situation est anormalement prolongée il s’installe de façon durable au-delà d’une période dite critique de 5-6 ans (Cobb [13], Birch [7]) une asymétrie de perception spatiale dont la conséquence sera à terme une amblyopie méridienne.
La notion d’amblyopie méridienne a été clairement décrite pour la première fois par Martin [33] et a été plus particulièrement réétudiée par Mitchell [35]. Dans l’amblyopie méridienne constituée, il existe un effondrement de la sensibilité aux contrastes pour toutes les orientations qui ne sont pas parallèles à la ligne focale qui a été privilégiée avec une perte importante d’acuité visuelle non réversible malgré une correction optique appropriée.

Conclusions

Il apparaît donc évident que bien avant l’âge de 1 an les règles de la focalisation différentielle s’appliquent dans la majorité des cas. Toutefois cette rigidité tactique ne reste stricte que lorsqu’il existe un important foyer myopique ou hypermétropique. Dans toutes les autres circonstances, soit l’enfant arrive à amener de façon intermittente sa 2e ligne focale sur la rétine, soit la profondeur de champ est supérieure à la distance séparant les 2 lignes focales et finalement il n’y a sur le plan des conséquences aucune différence véritablement significative pour l’évolution de l’acuité pendant cette période entre l’astigmate et le non astigmate (Birch [7]), (Gwiazda [21]). En d’autres termes aucun cas d’amblyopie méridienne n’a été observé à cet âge (Held [25]), (Gwiazda [19] [21]).

Applications pratiques
Âge de correction

L’existence de toute amétropie significative, c’est-à-dire impliquant des conséquences visuelles en dehors de la profondeur de champ évoquée, est susceptible de perturber le rapport accommodation-convergence. Ceci concerne donc les fortes hypermétropies et myopies, en particulier si elles sont associées à un astigmatisme notable et surtout s’il existe des antécédents familiaux. Par conséquent la date extrême de prescription optique en fonction du degré d’amétropie et du contexte se situera entre 1 et 2 ans, même si la période critique est susceptible de se prolonger au-delà de cette période.

Dépistage

Le dépistage du risque amblyopique sur amétropie par skiascopie sous cycloplégie a été parfaitement décrit dans les années 70 & 80. Néanmoins la détermination précise de l’amétropie ne renseigne pas véritablement sur la situation visuelle. Or l’utilisation de la photoréfraction sans cycloplégie peut mettre en évidence un trouble de focalisation, à savoir que l’accommodation mise en jeu lors de la fixation n’est pas conforme à l’amétropie mesurée (Howland [29]). Cette situation a été confirmée par Braddick [9] qui a trouvé que la majorité des enfants présentant une hypermétropie < + 4 ∂ accommodaient de façon correcte sur une cible placée à 75 cm. Par contre les hypermétropes > + 4 ∂ présentaient dans 50  % des cas une défocalisation > +1,50 ∂. Le suivi de ces enfants montrait une évolution visuelle plus défavorable.
Anker [1] a fait les mêmes constats en vidéoréfraction
: les valeurs d’accommodation > +1,50 ∂ ou < -3,00 ∂ ainsi que les différences d’accommodation ont servi de marqueurs dans un programme de dépistage. Près de 75  % des enfants dépistés positifs avaient effectivement une hypermétropie supérieure à +3,50 ∂ contre seulement 3  % pour le groupe témoin.

Conclusion

L’accommodation apparaît donc comme une fonction précoce au sein de l’équilibre visuel et moteur. Ces 3 éléments sont totalement interdépendants mais la réfraction y joue certainement le rôle le plus déterminant dans le déclenchement potentiel des dysfonctionnements moteurs fonctionnels.

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