Le cerveau humain, modèle de l’itinéraire alternatif

Publié le : 4 novembre 2020

En étudiant une malformation du cerveau, l’agénésie, des neuroscientifiques suisses ont mis en évidence l’incroyable plasticité du cerveau, capable de créer de nouvelles connexions neuronales quand d’autres sont manquantes. L’agénésie touche environ une personne sur 4000. Ces personnes naissent sans corps calleux, « une structure cérébrale composée de fibres neuronales qui servent à faire passer des informations d’un hémisphère à l’autre ». A la place de cette structure d’une dizaine de centimètres se trouve du liquide céphalo rachidien. 25% des personnes sans corps calleux ont des déficits cognitifs graves, 50 % ont un QI faible et, « étonnamment », 25 % n’ont pas de symptômes apparents. Le corps calleux se développe in utero entre la 10ème et la 20ème semaine de grossesse. Son absence est détectable à l’échographie et conduit, dans la plupart des cas, à une Interruption Médicale de Grossesse.

Pont neuronal entre les deux hémisphères

Les chercheurs, se sont intéressés au rôle que joue, dans l’analyse de l’information, ce corps calleux et les fibres qui le constituent. Dans un cerveau « normal », ces fibres neuronales assurent l’échange d’informations entre les deux hémisphères du cerveau, ce qui permet « le bon fonctionnement de diverses fonctions cognitives et sensori-motrices», explique Vanessa Siffredi, chercheuse à l’Université de Genève (UNIGE). Les neuroscientifiques ont analysé par imagerie cérébrale IRM « les liens anatomiques et fonctionnels entre les structures cérébrales » d’une vingtaine d’enfants australiens nés sans corps calleux, âgés de 8 à 17 ans. Leur étude a été publiée dans la revue Cerebral Cortex[1].

Réorganisation avec des neurones alternatifs

Du point de vue physique, l’étude a mis en évidence que, chez ces enfants, les fibres neuronales de chaque hémisphère « sont plus nombreuses et de meilleure qualité que dans des cerveaux sains ». Du point de vue fonctionnel, les chercheurs ont eu la surprise de découvrir qu’une corrélation existait entre l’activité des différentes zones du cerveau. « De manière remarquable, la communication entre les deux hémisphères est préservée, raconte Vanessa Siffredi. Nous pensons que des mécanismes de plasticité, tels que le renforcement des liens structurels à l’intérieur de chaque hémisphère, ont compensé l’absence de fibres neuronales entre les hémisphères. De nouvelles connexions sont créées et les signaux peuvent être déroutés afin de préserver la communication entre les deux hémisphères ». Le cerveau « se réorganise » donc, et « crée un nombre remarquable de connexions », par des « mécanismes de plasticité ». Le cerveau peut ainsi « compenser ses pertes » grâce à des connexions nouvelles « vers d’autres régions du cerveau », en empruntant « des voies neuronales alternatives ».

Prédire le développement cognitif ?

Enfin, les chercheurs ont « observé une corrélation entre l’augmentation des connexions intra hémisphériques et les compétences cognitives ». Actuellement nous ne sommes pas en mesure de savoir quel bébé atteint de la malformation aura un développement cognitif normal ou non. « Dans un avenir proche, nous pourrions imaginer utiliser l’imagerie IRM afin de prédire si la malformation observée par échographie a des risques d’association avec une déficience cognitive ou pas et ainsi, mieux informer les futurs parents », conclut Vanessa Siffredi.

[1] Structural Neuroplastic Responses Preserve Functional Connectivity and Neurobehavioural Outcomes in Children Born Without Corpus Callosum

Source : Université de Genève (02/11/2020)

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