Développement et plasticité du système nerveux

Développement et Plasticité du SN

La Plasticité cérébrale

Le cerveau est une entité plastique, dynamique, interactive.

Qualités essentielles chez l’enfant et l’adulte:

• à l’adaptation de l’organisme au milieu
• à l’élaboration des apprentissages
• à l’adaptation aux altérations de son intégrité anatomique

Contribution au vieillissement cérébral?

Définition de la plasticité

= capacité du cerveau à moduler sa structure et sa fonction en réponse à des contraintes

internes : liées au developpement, liées au vieillissement du cerveau, liées à des lésions dues à des maladies

ou externes comme des modifications de l’environnement sensoriel ou des interactions avec l’environnement dans le cadre de nouvelles acquisitions (=apprentissage)

Différents types de plasticité

• la plasticité developpementale (là où le cerveau est le plus « plastique »)
• la plasticité expérience-dépendante
• la plasticité liée à l’apprentissage et à la mémoire
• la plasticité post lésionnelle

1. La plasticité et le cerveau en développement

Pendant le développement, le SN doit non seulement atteindre le modèle fixé par les gênes et il doit également incorporé les données du monde extérieur.

Developpement SN commence durant le developpement embryonnaire et se termine entre l’âge de 15 à 20 ans.

Le pouvoir des gènes est clair et déterminant. Mais le développement dépend fortement de facteurs épigénétiques (= environnementaux, social, culturel).

Epigénèse : formation d’une organisation par interaction avec l’environnement.

1. Le developpement du cerveau et ses particularités

Maturation cerveau commence pdt developpement embryonnaire et continue après la naissance.

SN se forme à partir de 2 semaines chez le foetus. Pleine maturité à la fin de l’adolescence.

A la naissance, cerveau a une structure adulte même s’il continu de grossir (poids x3 la 1ère année). Poids cerveau adulte : 1,4kg

Principales connexions sont en place à la naissance. Dans les grandes lignes les traits majeurs de l’organisation anatomique et fonctionnelle du cerveau.

Organogenèse se déroule suivant un processus hautement reproductible d’un individu à l’autre.

= Déterminisme génétique, permet d’assurer l’unité du cerveau au sein de l’espèce humaine.

Le déterminisme strictement génétique ne peut pas rendre compte intégralement de la complexité d’assemblage du cerveau humain.

Developpement du cerveau se fait en 7 étapes :

Cf diapo

1. Naissance des cellules
2. Migration
3. Différenciation cellulaire
4. Maturation cellulaire (croissance dendrites et axones, théorie de la chimioaffinité pour la croissance axonique)
5. Synaptogenèse (surproduction de synapses, réseau dense, grossier, surplus de connexions)
6. Mort cellulaire et élimination synaptique
7. Myélogénèse (formation de la myéline)

(4.) Génèse des connexions neuronales :

Corticogenèse , caractéristique principale : création de beaucoup plus de neurones et de connexions par le cerveau qu’il n’en utilisera et ce nb décroit entre l’explosion initiale et l’âge adulte.

Le maximum de neurones et d’axones est atteint avant la naissance, il ne fait que décroitre après.

Le cerveau de foetus de primate comporte 30 à 60% de neurones de plus que le cerveau adulte.

Chez le singe le corps calleux possède avant la naissance 400% d’axones de plus que chez le jeune de 3 mois ou l’adulte.

La surproduction de synapses va commencer avec que le nombre de neurones et d’axones est en train de réduire. Le nb de synapses va ensuite diminuer jusqu’à la puberté et atteindre un plateau entre la puberté et l’âge adulte.

(5.) La synaptogénèse

Elle dépendrait de la présence des cellules gliales, en particulier des astrocytes.

Les neurones en développement ont besoin de taux élevés de cholestérol lors de la synaptogenèse et ce cholestérol est fourni par les astrocytes.

(6.) La mort cellulaire par apoptose

= mort cellulaire programmée

La mort cellulaire est en relation avec une compétition pour des facteurs neurotrophiques (importants pour la survie des neurones) produits en quantité limité par les cellules cibles : NGF, NT4…

Des neurotrophines sauvent les neurones en verrouillant le programme d’autodestruction.

(6.) Elimination synaptique (modification de la capacité synaptique)

Chaque neurone a un nb déterminé de synapses sur ses dendrites et son soma.

La capacité synaptique est maximale puis elle décline

- Véritable élagage d’un grand nombre de synapses

- Stabilisation d’autres synapses

qui conduisent progressivement

• à un remodelage du réseau initial
• à l’établissement de circuits corticaux précis qui seront ceux de l’adulte.

(6.) La réorganisation synaptique

Elle dépend largement de l’expérience sensorielle depuis l’enfant.

Une fois mises en place les grandes lignes de câblage cérébral déterminé génétiquement, c’est l’activité nerveuse qui va graduellement en accroitre la précision.

C’est la rencontre précoce avec l’environnement, l’interaction sujet-milieu qui va contribuer de manière cruciale à l’établissement de la circuiterie fine du cerveau.

(7.) Myélogénèse

Rôles de la myéline :

• protection
• trophisme
• facilitation de la conduction de l’influx nerveux (conduction saltatoire, saute de noeud en noeud)[pic 1]

Ainsi après la naissance, le cerveau va grossir au fur et à mesure :

• la taille des neurones augmente
• nb de dendrites et synapses augmente
• les cellules gliales se multiplient
• la myélinisation des fibres s’effectue

La circuiterie cérébrale va s’affiner grâce à la modification de la capacité synaptique et à la réorganisation synaptique.

Ainsi vont s’organiser des milliards de circuits interdépendants, et les différents câblages vont rentré en fonction tour à tour et permettre les progrès successifs de l’enfant.

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