Qu'est-ce que la neuroplasticité?

La neuroplasticité explique la réparation relative de certaines zones cérébrales lors d'une blessure, entre autres aspects liés aux processus cognitifs de base.

Rédigé et vérifié par el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Dernière mise à jour : 21 avril, 2021

La neuroplasticité ou plasticité neuronale sont des termes qui font référence à la capacité du système nerveux humain à se modifier pour former des connexions nerveuses en réponse à de nouvelles informations, à une stimulation sensorielle, au développement, à un dysfonctionnement et à des dommages. Cela signifie que le cerveau change tout au long de la vie en réponse à son environnement.

Un cerveau, pesant 1 400 grammes, a environ 100 milliards de neurones, avec des milliers de synapses qui transmettent des informations à tous les organes et membres du corps. C’est un système conçu comme rigide dans la culture générale. Mais la plasticité neuronale vient remettre en cause cette idée.

En effet, la neuroplasticité est associée à l’apprentissage et au développement qui ont lieu pendant l’enfance. Cependant, sa définition englobe beaucoup plus et est applicable à divers domaines de grand intérêt. Si vous voulez tout savoir sur ce phénomène incroyable, continuez à lire.

À propos des neurones

Avant d’entrer pleinement dans le sujet qui nous concerne aujourd’hui, nous trouvons particulièrement intéressant de poser certaines bases sur le système nerveux humain. Quelle meilleure façon de le faire qu’en définissant sa structure cellulaire de base, le neurone, et sa forme particulière de communication?

Un neurone est défini comme la cellule représentative de la fonctionnalité et de la physiologie du système nerveux, comme indiqué par le site Ambientech. Sa fonction est de transmettre des impulsions électriques (par un processus appelé synapse) du centre d’information à l’organe, au tissu ou à la cellule effectrice.

Les parties du neurone

On peut distinguer, de manière fonctionnelle, 4 parties dans un neurone. Ce sont les suivantes:

• Noyau: situé dans le corps cellulaire, délimité par le cytoplasme et très visible. Voici les informations génétiques du neurone. Il agit donc comme un centre de stockage des instructions pour la synthèse des protéines et ses processus métaboliques.
• Péricaryon: fait référence au cytoplasme cellulaire, c’est-à-dire à l’environnement dans lequel se trouvent les organites. L’un des organites les plus notables en termes de densité sont les ribosomes, responsables de la synthèse des protéines. Le péricaryon et le noyau constituent le soma ou corps neuronal.
• Dendrites: ce sont des branches du cytoplasme du corps cellulaire. Leur fonction est de recevoir des impulsions électriques d’autres corps neuronaux et d’augmenter la surface efficace du neurone sans compromettre son volume total.
• Axone: c’est le “câble” dépassant du soma qui transmet l’impulsion électrique du corps neuronal à la cellule effectrice. Comme il est entouré d’une couche isolante (la gaine de myéline), il permet aux informations électriques de voyager jusqu’à 120 mètres par seconde. Un seul axone peut mesurer jusqu’à un mètre.

Avec cette petite introduction, vous avez une idée de la forme et de la fonction d’un neurone. Ces corps cellulaires communiquent entre eux par le biais de synapses électriques et chimiques, transmettant des informations par des hyperpolarisations et des dépolarisations cellulaires basées sur l’entrée et la sortie d’ions par les canaux membranaires.

Le cerveau d’un être humain adulte contient environ 100 milliards de neurones. Concevoir la vie sans ce type de cellule est impossible.

Qu’est-ce que la neuroplasticité?

Nous retrouvons la définition de la neuroplasticité montrée plus haut, en l’occurrence sur le site Neuron (Cognitive Academy) : c’est la capacité du cerveau à réorganiser ses schémas de connectivité neuronale, en réajustant sa fonctionnalité au fil du temps selon les changements externes et internes.

Il s’agit d’une qualité qui se produit tout au long de la vie de l’individu et, en outre, se retrouve dans les schémas de vieillissement normaux. Ce terme complexe peut se résumer en un certain nombre de concepts clés. Parmi tous les possibles, on retrouve les suivants:

1. On suppose que certains groupes neuronaux peuvent répondre pour fournir les déficiences nerveuses correspondant à une blessure.
2. La capacité d’un neurone à assumer le rôle d’un autre qui est blessé est supposée.
3. Il existe une possibilité de réorganisation neuronale et de croissance de nouvelles synapses à partir d’un ou plusieurs neurones endommagés.
4. Il existe une capacité d’adaptation pour minimiser les effets des lésions cérébrales par la modification de leur propre organisation structurelle et fonctionnelle.

Comme vous pouvez le voir, nous opérons principalement dans la terminologie pathologique. D’un point de vue médical, le plus grand intérêt de la plasticité neuronale est que les neurones peuvent s’adapter pour compenser les effets de dommages ou de compromis dans le cerveau. Même ainsi, il est nécessaire de souligner que cette capacité est limitée.

Cette «récupération fonctionnelle» des neurones permet, dans une certaine mesure, d’atténuer les effets de maladies telles que la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer, la dyslexie, le trouble déficitaire de l’attention (TDA) et d’autres irrégularités psychologiques telles que l’indique le site Cognifit.

Processus impliqués dans la neuroplasticité

Bien que cela puisse paraître un peu complexe, nous trouvons intéressant d’explorer les processus neurobiochimiques et neurogéniques impliqués dans la neuroplasticité. Des études spécialisées nous aident à l’expliquer de la manière la plus simple possible.

1. Génétique et expression des protéines

Il existe des produits géniques immédiats qui régulent directement la neuroplasticité. Par exemple, les gènes FOX, Homer1a et NACC-1. Le gène FOXP2 est exprimé dans les circuits moteurs liés à la parole et au langage, influençant le thalamus, le cervelet et les noyaux gris centraux, entre autres structures.

Les mutations de ce gène particulier sont associées à des difficultés d’apprentissage et d’élocution. De plus, dans son expression normale, il est impliqué dans la production de séquences de mouvements oro-faciaux coordonnés.

2. Processus neurobiochimiques

Cette section est basée sur l’excitabilité intrinsèque et la plasticité synaptique qui favorisent la plasticité neuronale en termes de potentialisation et d’inhibition à long terme. Nous allons vous expliquer brièvement en quoi consiste ce conglomérat terminologique.

Lorsque l’être humain est confronté à un nouveau processus d’apprentissage ou d’expérience, le cerveau établit une série de connexions neuronales, appelées synapses (de nature électrique). Ces connexions peuvent être régénérées tout au long de la vie de l’individu. Et plus une expérience est répétée, plus la synapse impliquée sera renforcée.

Sur ces bases repose le phénomène de plasticité synaptique. En effet, plus on apprend quelque chose, plus il nous est facile de l’aborder à nouveau. Lorsque la communication entre les neurones impliqués est renforcée, le processus cognitif se produit plus rapidement. Incroyable non?

3. Neurogenèse

La neurogenèse peut être définie comme la formation de nouveaux neurones au cours du développement fœtal (embryogenèse). Pendant longtemps, on a cru que la neurogenèse chez l’adulte était une impossibilité biologique puisque les neurones formés ne se divisent pas et ne survivent pas jusqu’à la fin de notre vie.

Même ainsi, la neurogenèse postnatale a récemment été démontrée dans certaines zones du corps. Cela pourrait être très important pour le développement et le raffinement de la mémoire et des processus d’apprentissage. Même si nous avons encore beaucoup à découvrir à ce sujet.

La neurogenèse est importante pour le maintien de l’homéostasie cérébrale et pour la plasticité et la préservation de la fonction cognitive.

4. Neuroplasticité fonctionnelle compensatoire

Lorsqu’une lésion cérébrale survient ou que les neurones d’une zone spécifique sont affaiblis par le vieillissement lui-même, il y a une réorganisation des fonctions perdues au niveau neuronal. Cela est possible grâce à une série de facteurs de régénération, de collatéralisation et de réarrangement de la fonction perdue dans les zones entourant la zone touchée.

Par exemple, il a été observé que le cerveau atteint une maximisation de la fonctionnalité en activant d’autres voies nerveuses lorsque les voies traditionnelles échouent, soit en raison de blessures, soit en raison du passage du temps. Ce n’est certainement pas un mécanisme miraculeux, mais le comprendre dans son intégralité est essentiel pour percer les secrets de l’esprit humain.

5. Plasticité extraneuronale

Nous ne voulons pas nous plonger dans une terminologie trop complexe, mais il nous suffit de savoir que tous les processus de neuroplasticité ne sont pas déterminés par les neurones. Par exemple, les intégrines et les glycanes (composés extracellulaires) se sont révélés essentiels dans la plasticité synaptique, le développement et la régénération nerveuse.

Avantages de la neuroplasticité

Des sources déjà citées explorent les avantages de la neuroplasticité dans notre vie à court et à long terme. Parmi eux, on retrouve les suivants:

1. Elle nous permet l’acquisition de nouvelles capacités, le développement humain, l’apprentissage et une amélioration considérable des capacités cognitives au fil du temps.
2. Elle améliore la capacité fonctionnelle du cerveau, aide à atténuer certains processus pathologiques, favorise la récupération des pertes sensorielles et améliore le contrôle moteur et la mémoire.
3. Dernier point mais non le moindre, ce mécanisme est essentiel pour la récupération de la fonctionnalité après un traumatisme crânien.

La neuroplasticité est la clé de processus tels que l’adaptabilité au changement, l’organisation et la mémoire. Des sites tels que l’Association pour le progrès et la gestion (APD) affirment qu’elle est essentielle pour le développement des entreprises et des domaines pratiques. En effet, elle améliore les compétences en communication ainsi que le choix du personnel, entre autres.

L’entraînement cérébral basé sur la neuroplasticité est associé à une plus grande efficacité dans des environnements caractérisés par la pression, le stress et de grandes responsabilités. Bien que nous ne devrions pas voir ces mécanismes comme la réponse à chaque défi ou problème, il est essentiel de comprendre l’adaptabilité du cerveau pour maximiser nos capacités.

De plus, la rééducation neuropsychologique profite de cette capacité régénératrice pour générer de nouvelles synapses chez les patients atteints de lésions cérébrales. Bien qu’il n’y ait pas de consensus clair sur la portée de ce mécanisme. L’âge, les facteurs génétiques, la gravité de la pathologie et d’autres facteurs conditionnent le processus de récupération au-delà de la plasticité.

Conclusion…

Bien que la neuroplasticité soit un phénomène fascinant et prouvé, il faut être prudent. Tous les processus physiologiques ne peuvent pas être inclus dans l’éventail de la régénération neuronale puisque, sans aller plus loin, la neurogenèse chez l’adulte était inconnue jusqu’à il y a quelques années. Il reste encore un long chemin à parcourir et à découvrir.

La plasticité synaptique, le changement de rôle neuronal et la neurogenèse sont des processus essentiels pour comprendre l’évolution et le développement des patients atteints de certaines pathologies psychologiques.

Autant les limites sont encore débattues, autant il est clair que ces mécanismes sous-jacents sont essentiels pour comprendre la psyché humaine et ses maladies dans une égale mesure.