L'organisation et le fonctionnement du cerveau (plasticité)

Question 1

Neurogénèse :

• Le premier principe de la plasticité
• Trois niveaux de plasticité dans le cerveau

Answer 1

• Le premier principe de la plasticité est celui de la neurogénèse, c’est-à-dire la production de nouveaux neurones dans l’hippocampe. Les cellules souches neurales sont à l’origine de la neurogenèse dans l’hippocampe. Les cellules souches sont aussi à l’origine du développement du cerveau. Ces cellules sont essentielles pour la production de cellules gliales.
• Il y a au moins trois niveaux de plasticité dans le cerveau :
  
  • La plasticité des neurones (neurones individuelles)
  • La plasticité des circuits neuronaux (groupes de neurones)
  • La plasticité des aires du cortex et des faisceaux d’axones

Question 2

Plasticité des neurones (neurones individuelles) :

• La plasticité des neurones signifie quoi ?
• Les changements liés à cela s’appliquent à diverses composantes d’un neurone comme les suivantes:
  
  • Dentrites
  • Axone
  • Synapse
  • Axones et gaine de myéline
  • Le développement de cellules olygodentrocytes

Answer 2

• La plasticité des neurones signifie que la biologie des neurones change avec l’activité même des neurones. Les changements liés à la neurobiologie des neurones s’appliquent à diverses composantes d’un neurone comme les suivantes :
  
  • Dentrites : les cellules neurales produisent des dendrites pour accroître leurs surfaces de contact avec des neurones et former de nouvelles synapses avec d’autres neurones.
    
    • Deux événements ont lieu dans le développement des dentrites
      
      • a) l’arborisation
      • b) l’augmentation de la densité d’épines dendritiques
  • Axone : l’arborisation terminale d’un axone permet d’augmenter la surface de contacts avec d’autres neurones et faciliter la transmission de l’influx nerveux
  • Synapse : La plasticité synaptique se réfère à la capacité d’une activité neuronale de faciliter la diffusion des neurotransmetteurs d’un neurone présynaptique à un neurone post-synaptique
  • Axones et gaines de myéline : La myélinisation des axones permet d’augmenter la vitesse de transmission de l’influx nerveux d’un neurone à un autre
  • Le développement de cellules olygodendrocytes qui sont des cellules gliales, favoriserait le développement de la myélinisation

Question 3

Plasticité des circuits neuronaux (groupes de neurones)

Answer 3

• Lorsque les changements décrits-ci haut s’appliquent à un groupe de neurones, ces changements conduisent à la formation d’un circuit neuronal (ou ensemble cellulaire selon Hebb). Un circuit neuronal est formé par divers neurones et leurs interconnections (dentrites, synapses, boutons terminaux). C’est un concept très simple.
• Selon D. Hebb (diapo 17), la répétition de l’activité électrique entre cellules nerveuses renforce le circuit neuronal. Il avait dit « neurons that fire together wire together ». L’activité neuronale répétée entre un groupe de neurone produirait un changement entre les connections des neurones. Ce changement de connection permettrait aux neurones de former un réseau. Par exemple, si l’on associe, de manière répétée le son d’une cloche avec l’avènement d’un dessert, éventuellement, le son de la cloche va conduire à l’anticipation d’un dessert.
• L’activité neuronale répétée serait à la base de l’apprentissage. Selon d’autres recherches, le développement des circuits neuronaux permet différents processus cognitifs, tels que la formation d’un réseau de concepts (animaux, végétaux) et le maintien de l’information en mémoire à court terme.

Question 4

La plasticité des aires du cortex et des faisceaux d’axones :

• Circuits neuronaux au niveau du cortex :
• Au cours du développement, …
• La myélinisation de l’axone se … L’x des …

Answer 4

• Circuits neuronaux au niveau du cortex : c’est la myélinisation des axones du cortex qui permettrait la formation de circuit neuronaux (voir diapo 21, myélinisation des axones du cortex préfrontal, pariétal et temporal (et occipital suppérieur)
• Au cours du développement, les axones du cortex préfrontal, pariétal et temporal inférieur (et occipital supérieur) sont les dernières à être myélinisées (diapo 21). Cette myélinisation permet une meilleure propagation de l’influx nerveux à des régions distribuées comme le cortex préfrontal, le cortex pariétal et le cortex temporal. De fait, la myélinisation est corrélée avec l’avènement de fonctions cognitives avancées (par ex : le raisonnement hypothético-déductif, la pensée abstraite, la métacognition).
• La myélinisation de l’axone se développe tout au cours de la vie. L’accroissement des synapses et des cellules gliales permet d’établir des faisceaux de connexion entre les neurones des airtes corticaux éloignés.

Les figures montrent que les fibres d’axone connectent un lobe du cerveau à un autre, une partie d’un lobe a un autre et un hémisphère a un autre.