TD 2 - L’histoire de la plasticité cérébrale et plasticité neuronale Flashcards
La théorie cellulaire de Schwann et Schleiden
1838
Selon eux, “tous les êtres vivants sont composé des cellules et de produits cellulaire”. Ces cellule sont en partie l’unité structurale, l’unité fonctionnelle mais aussi l’unité reproductive du vivant.
Avant cette théorie, les animaux et certaines petites cellules sont créées de manière plutôt spontanée. C’était une approche plutôt créationiste.
L’introduction des neurones par Santiago Ramón y Cajal
C’est après l’invention de la microscopie, que Santiago Ramón y Cajal a mise en évidence que les neurones sont les unités cellulaires du cerveau. C’est seulement lui qui pose l’idée qu’il existe dans le cerveau des unités structurelles et fonctionnelles autonomes de base du système nerveux avec un corps cellulaire, un axone et de dendrites.
Il a établi que le cerveau adulte ne produit pas de nouveaux neurones et que le dogme du cerveau est fixe. On sait aujourd’hui que cela n’est pas le cas.
Cajal est bien connu pour ses dessins des neurones et a obtenu un prix Nobel de physiologie et de médecine en 1906.
Est le cerveau fixe ou modulable?
La première personne à avoir cette intuition que le cerveau est modifiable et malléable est le psychologue William James. Il proposait que le cerveau pourrait obsédé un “structure suffisamment faible pour céder a une influence, mais suffisamment forte pour ne pas tout céder d’emblée”.
Pendant les 30 dernières années, les capacités du cerveau sont passées d’une conception figée à une conception plastique, où le cerveau possède un processus continu, modulable tout au long de la vie.
La plasticité cérébrale est donc la capacité du système nerveux à subir des modifications de structures ou de fonctionnement tout au long de la vie, en fonction des expériences vécues et de processus pathologiques éventuellement en jeu.
Le cerveau est-il capable de produire de nouveaux neurones?
Pendant longtemps, on croyait que le cerveau ne produirait pas de nouveau neurones. Maintenant, selon la neurogenèse adulte, il y a en effet une formation de nouveau neurones au sein du cerveau adulte. Ces cellules sont issues de la division des cellules souches neurales^.
Altman et Gas (1965) ont mis en évidence une neurogenèse postnatale hippocampique dans les rats. Boldrini et al. (2018) ont mis en évidence que cette neurogenèse hippocampique persiste toute la vie chez les humains adultes.
Par contre, selon Sorrells et al. (2018), cette neurogenèse diminue après l’enfance jusqu’à un niveau presque indétectable. Moreno-Jimenez et al. (2019) démontrent que la neurogenèse hippocampique existe bien chez les sujets sains, mais presque disparaît chez les patients atteints d’un alzheimer.
Cela pouvait être un potentiel biomarqueur de la maladie neurodégénérative.
^stemcells
Où dans le cerveau adulte humain peut-on trouver la neurogenèse tardive? Quels sont les facteurs problématique / bénéfique pour la neurogenèse?
La zone sous-ventriculaire et l’hippocampe sont deux lieux cérébraux où on peut trouver cette neurogenèse tardive.
En plus, le stress chronique, le manque de sommeil et le vieillissement sont associés à une diminution de la neurogenèse. L’exercice physique, plus de sommeil est une manière d’améliorer la neurogenèse.
Comment se développe les structures cérébrales tout au long de la vie ?
On sait que le rythme de développement du cerveau n’est pas homogène (cf DEV).
L’épaisseur cortical s’accroît exponentiellement jusqu’à 6 mois. Ensuite, vers la fin de l’enfance on trouve une accélération d’augmentation de volume du matière gris jusqu’à 6 ans en même temps qu’il y a une augmentation de matière blanche jusqu’à l’adolescence. On trouve une augmentation de volume ventriculaire qui devient plus important après 40-60 ans et qui est associée à des maladies dégénératives.
Paul Bach-y-Rita et l’implication du système de substitution sensorielle visuelle dans la plasticité cérébrale.
C’est Paul Bach-y-Rita (1963) qui a mise en évidence le principe de plasticité cérébrale dans ces études en utilisant le système de substitution sensorielle visuelle chez les adultes.
Il était au début un ingénieur, mais a décidé d’étudier la médecine pour consacrer le reste de sa vie pour inventer des machines qui peuvent substituer les pertes sensorielles.
Par exemple, il a inventé une machine qui transforme les images en pulsions électriques qui permet aux aveugles de voir par leur peau. Ici, la plasticité cérébrale permet au cortex somatosensoriel (partie tactile) de traiter des informations visuelles.
Quels sont les évidences (vu en cours) sur l’adaptivité et la maladaptivité de la plasticité?
Adaptation :
- Michael Merzenich (1990) et Nudo et al. (1997) → modification des cartes corticales suite d’entraînements/actions répétés (augmentation de l’étendue associées aux doigts / la main → recrutement des neurones voisins)
- Adaptation corticale après des années de jouer à un instrument (début très jeune»_space;> début à l’âge adulte)
- Merabet et al. (2008) : adaptation corticale somatosensoriel suite à une privation sensorielle visuelle pendant 5 jours → recrutement rapide et réversible du cortex visuel pour le toucher.
- Readaptation du cortex somesthésique après un greffe (remplacer un membre amputée avec un membre donneur)
Maladaptation :
- La dystonie focale
- Le douleur fantôme
La dystonie focale
Elle se caractérise par un mouvement involontaire, une contraction musculaire prolongée responsable d’un mouvement répétitif ou d’une posture inadéquate. Elle est due à une fusion de la représentation des parties du corps dans le cortex somatosensoriel. Ici, les couches se chevauchent qui conduisent à des problèmes de messages et induisent le cerveau à “se buguer”.
Robert Schumann était un musicien qui a eu une dystonie.
