La plasticité cérébrale - Cours de SVT avec Maxicours - Lycée

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La plasticité cérébrale

Objectif
La construction d'une représentation corticale dans le cortex somatosensoriel est sous le contrôle de gènes à l'origine des réseaux neuroniques.
La mise en place de cette représentation corticale est-elle sous l'influence de l'environnement ?
Comment le milieu peut-il modeler le cortex cérébral ?
1. Une plasticité cérébrale au cours du développement

Les vibrisses sont des poils situés au niveau du museau des rats, ce sont des récepteurs sensoriels du toucher.
Une expérience consistant à ôter un rang de vibrisses chez un jeune rat, à la naissance, montre une réorganisation du cortex somesthésique.

En effet, à chaque vibrisse correspond un « tonneau », un amas de neurones de la couche IV du cortex. L'apparition des tonneaux s'effectue trois jours après la naissance. Si on effectue l'ablation d'un rang de vibrisses, horizontal ou vertical, on observe l'absence d'influx nerveux au niveau des tonneaux associés aux vibrisses supprimés. Il s'en suit une modification dans l'organisation des tonneaux au niveau du cortex somesthésique : les tonneaux voisins investissent l'espace délétère de l'aire corticale, la représentation corticale des vibrisses voisins s'étend.

De la même façon, l'occlusion précoce d'un oeil chez un jeune singe conduit à une régression des terminaisons nerveuses en relation avec cet oeil au bénéfice des terminaisons en relation avec l'autre oeil.

Ces deux expériences mettent en évidence l'existence d'une période critique durant laquelle le cortex sensoriel sera sensible aux stimuli extérieurs. L'environnement conditionne l'organisation du cortex sensoriel : les connexions synaptiques conservées se développent au détriment des connexions ne recevant pas d'influx, ces dernières seront éliminées.

Cette plasticité cérébrale s'exprime également chez l'homme dans le cas de personnes ayant perdu une fonction sensorielle à la naissance ou dans les premières années de la vie. Ainsi, l'apprentissage du brail par un aveugle va mettre en jeu le cortex somatosensoriel et dans une moindre mesure le cortex visuel, lors de stimuli tactiles pendant la lecture. Chez le voyant, une stimulation tactile ne fera intervenir que le cortex somatosensoriel.
De même chez les sourds, on observe l'implication d'aires corticales auditives dans les processus de vision.

2. Une plasticité cérébrale chez l'adulte

Les expériences d'apprentissage, l'adaptation sensorielle chez l'adulte montrent que la plasticité cérébrale se maintient au cours de la vie. Les connexions synaptiques ne sont donc pas figées à l'issue de l'enfance.

En effet, des expériences réalisées sur des singes ont montré cette capacité d'adaptation du cortex somesthésique. Ainsi, l'amputation d'un doigt chez un singe Hibou adulte est suivie d'une réorganisation du cortex, les neurones de la région du doigt manquant répondant par la suite à une stimulation des autres doigts. De la même façon, un singe conditionné pour n'utiliser que certains doigts voit la représentation corticale de ces doigts se propager aux territoires liés aux autres.

Cette plasticité cérébrale chez l'adulte se retrouve également chez l'Homme. Par exemple, les projections corticales du pouce et de l'auriculaire d'un violoniste sont beaucoup plus importantes que chez le non-violoniste. Cette plasticité du cerveau adulte décroît cependant avec l'âge et peut conduire à l'apparition de troubles en cas de sur-stimulations.

3. La neuroplasticité, une propriété du système nerveux central
a. La plasticité synaptique
Des expériences de conditionnement montrent des modifications importantes au niveau synaptique lors de la réorganisation du cortex. Ces modifications se traduisent non seulement par l'apparition de nouveaux contacts entre les neurones mais également par une augmentation de la quantité de neurotransmetteurs libérés au niveau de l'activité synaptique.

b. La naissance de nouveaux circuits
Les dernières recherches font état, dans certaines régions du cerveau adulte, de la présence de cellules susceptibles de donner naissance à de nouveaux neurones. Ces derniers renforceraient les capacités d'adaptation du cerveau à son environnement. Le phénotype comportemental de l'individu est donc en interaction permanente avec son milieu.
L'essentiel
Le cerveau n'est pas une structure figée. Tout au long de l'existence, les interactions entre l'individu et son milieu vont conduire à des modifications du cortex cérébral.

Ces modifications ou neuroplasticité cérébrale ont pour origine des remaniements des réseaux neuroniques tant au niveau structural que fonctionnel. Ainsi le cortex cérébral illustre encore une relation étroite entre le génotype, à l'origine de la mise en place du cortex, et l'environnement, susceptible de modifier l'organisation même du cortex.

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