Tout se joue dans l’enfance ?


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    On parle souvent du Big Bang des origines de l’univers, mais pas si souvent du Big Bang que représente la fabrication du cerveau : 100 milliards de neurones se forment et se connectent. Il y a à peu près autant de neurones dans le cerveau que d’étoiles dans la Voie lactée.


     Seize jours après la fécondation, le cerveau est déjà né. Au départ, c’est une forme floue faites de cellules indifférenciées. Quatorze jours après la conception, trois couches de cellules sont déjà formées. La couche supérieure, l’épiblaste, va devenir le système nerveux et la peau. La couche inférieure, l’hypoblaste, correspondra aux organes internes, comme les intestins. Entre les deux, le mésoderme apparaît, une couche à partir de laquelle se forment les os et les muscles. L’embryon s’organise aussi selon un axe « tête-queue », le long d’une ligne primitive : la notochorde. C’est une structure cellulaire flexible, en forme de tige. La notochorde fonctionne comme un chef d’orchestre, transmettant des ordres aux cellules. C’est autour de cet axe, avec une tête et une queue, que l’organisme se structure. Ce processus, la gastrulation, peut être considéré comme l’événement le plus important de la vie. S’il n’avait pas lieu, notre organisme serait comme celui d’un ver.

La fabrication du cerveau par Hugo Lagerkrantz sur le site Sciences Humaine (sept.2010)


    Un article très intéressant portant sur la « synaptogenèse » du cerveau du jeune enfant trouvé dans le magazine L’uniscope du campus de l’Université de Lausanne (UNIL) – N° 621 de mars 2017. La chercheuse Claudia Bagni travaille sur les protéines qui jouent un rôle dans le processus d’élaboration du cerveau et dont le manque ou la détérioration peut être la cause de certains handicaps intellectuels chez l’enfant.

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Rappel : définitions

    La synaptogenèse est la formation des synapses qui sont des connections entre deux cellules nerveuses ou neurones. Bien qu’elle se produise tout au long de la durée de vie d’une personne saine, une explosion de la formation des synapses se produit au cours du développement précoce du cerveau.
  La synapse est l’endroit de connexion de deux neurones. Il s’agit d’une structure histologique où l’axone d’un neurone s’articule avec les dendrites d’un autre neurone. La transmission de l’influx nerveux de l’axone aux dentrites se fait grâce à l’intermédiaire d’un médiateur chimique (noradrénaline ou acétylcholine) .

Un procédé technique a permis de représenter la façon dont les neurones sont connectés entre eux entre eux. On voit par exemple comment ce neurone en rouge est connecté à cet autre neurone en vert (schémas 1 & 2). En s’approchant encore un peu, on distingue parfaitement l’espace entre les deux neurones : une fente qu’on appelle la synapse (schémas 2 & 4). Pour transmettre ses informations, le neurone situé avant la synapse libère des composés chimiques, ces petites boules blanches appelées neuro-transmetteurs (schéma 5), ils sont acheminées à travers la synapse vers le neurone situé après. C’est par ces échanges permanents entre neuro-transmetteurs que se transmettent toutes les informations entre les neurones de notre cerveau.  (crédit La Fabrique de cerveau – ARTE, Documentaire de Cécile Denjean, 2017)

 


Retour à la synaptogénèse

    « la synaptogénèse est un processus qui concerne la partie la plus élémentaire de la construction du système nerveux, c’est-à-dire le câblage. Sur ces câblages de base, l’interaction avec l’environnement va broder des variations extraordinaires qui concernent non seulement le nombre de cellules qui survivront, le nombre de synapses qui survivront entre ces cellules mais encore le niveau d’activité de ces synapses. On sait en particulier que les phénomènes d’apprentissage ne jouent pas tant au niveau de la modification des circuits que de la modification d’efficacité des circuits. Et cela, c’est toute l’importance de l’environnement, de ce que Jean Pierre Changeux appelle l’épigénétique, comparé à la génétique. Et ceci est une autre histoire. . .»

     « Il doit (…) y avoir des mécanismes de reconnaissance assez généraux entre catégories cellulaires et ensuite l’établissement de la fonction fait que chaque cellule va s’individualiser et va devenir véritablement différente de sa voisine. La synaptogénèse est très largement sous la dépendance du programme génétique intrinsèque à la cellule . Et ceci nécessite une quantité d’information génétique relativement faible puisque chaque cellule ou chaque catégorie cellulaire est dépositaire d’une petite fraction du message et la combinaison dans le temps et dans l’espace de ces informations extrêmement parcellaires conduit à la formation des réseaux nerveux à condition que tout se passe normalement dans le temps et dans l’espace c’est-à-dire d’abord que la prolifération ne soit pas modifiée. On sait que les mutations qui perturbent la prolifération cellulaire entrainent des malformations considérables du cerveau, des mutations qui perturbent la migration entraînent des modifications un peu moins importantes. Et finalement, les mutations qui perturbent la reconnaissance intra-cellulaire entraînent des malformations beaucoup plus faibles. Mais à chacune de ces étapes, la perturbation des mécanismes, soit dans le temps, soit dans l’espace entrainera une désorganisation de l’ensemble. Désorganisation qui est assez difficile à analyser lorsqu’il s’agit effectivement de lésions limitées. On peut faire l’hypothèse que cela corresponde, dans certains cas, à ce que les américains appellent «Minimal Brain Dysfunction», c’est-à-dire des enfants qui ne se comportent pas tout à fait normalement, qui ont des petits troubles soit moteurs, soit sensoriels, des problèmes scolaires. C’est une hypothèse raisonnable mais impossible à tester actuellement. »

Alain Privat (Laboratoire de Neurobiologie du développement de Montpellier)


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