Plasticité du cerveau

Quoi ? Le cerveau est en plastique !

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Le cerveau, ce fascinant inconnu

Le cerveau est l’organe le plus envoûtant de l’être humain. C’est sûr que le foie, la rate ou l’intestin, bien que très utiles, ne présentent pas le même potentiel de fascination. Le cerveau, lui, est mystérieux. Nous sommes censés en être les propriétaires, mais nous ne connaissons pratiquement rien de lui. Nous pensons que nous sommes aux commandes, mais il gouverne notre corps, malgré nous.

Au trou, les vieilles théories

J’ai grandi à une époque où l’on disait encore que notre cerveau était fini, verrouillé dès l’enfance, figé avec ses possibilités à un instant T. Le nombre de neurones reçus en cadeau à la naissance ne feraient que décroître avec le temps. Les plus chanceux, ceux arrivés sur terre avec un bon patrimoine génétique et ayant été suffisamment stimulés dans les premières années de leur vie, seraient les grands gagnants de la course.

Vu comme ça, c’était un peu déprimant. S’il est toujours reconnu que l’environnement de l’enfant, notamment affectif, est primordial pour son développement, les découvertes faites ces dernières années sur le cerveau, en particulier sur le cerveau adulte, sont enthousiasmantes.

Cet inconnu qui nous veut du bien

Adultes, jeunes vieux et vieux confirmés, réjouissez-vous ! Tous les espoirs sont permis (presque tous), de vieillir dans de bonnes conditions si nous y mettons un peu du nôtre. Le cerveau, cet inconnu, nous veut du bien, mais pour ça, il va falloir lui faire confiance.

La plastique de mon cerveau plastique

Oui, notre cerveau est beau, mais ce n’est pas son attrait premier. Il a surtout une beauté intérieure car il a la magnifique propriété d’être plastique.

La plasticité, kezako ?

La plasticité, c’est la capacité d’un corps à changer de forme sous l’effet d’une action et à conserver cette forme une fois que l’action a cessé. Pour faire une comparaison, un corps élastique lui, va retrouver sa forme quand l’action aura cessé.

Quand on parle du cerveau, la plasticité signifie qu’il peut tout simplement changer sa structure. En fonction de différents facteurs, certaines zones vont grossir tandis que d’autres vont se ratatiner. Mais des zones ratatinées (ou j’aime bien ce mot 😊) peuvent à nouveau se développer, tout comme des zones développées peuvent rabougrir. Stupéfiant non ?

Bon, du coup, peut-être serait-il plus juste d’appeler ça l’éplasticité (un compromis entre plasticité et élasticité).

Mais, mais… Comment est-ce possible ?

Au début était le neurone

Le neurone est une cellule du système nerveux spécialisées dans la communication et le traitement de l’information. Nous en avons environ cent milliards dans notre tête.

La synapse est la connexion entre deux neurones. Pour chaque neurone, il existe entre 1000 à 10000 synapses et leur nombre peut s’accroître selon que le neurone est sollicité ou non.

Lumière à tous les étages !

puissance cerveau watt

Pour faire simple, l’information dans le neurone circule sous forme d’impulsion électrique (100 000 fois inférieur à une prise électrique) dans les neurones ou sous forme chimique au niveau des synapses.

Le tout ressemble en fait à un vaste réseau routier où l’information, sous forme d’impulsions électriques, circule sans cesse entre les neurones. Au repos, notre cerveau génère entre 10 et 40 watt, de quoi éclairer une petite pièce 😊.

La force des habitudes

Gardons la métaphore largement utilisée du réseau routier qui permet de comprendre facilement le système de la plasticité. Lorsque vous sollicitez votre cerveau, un chemin va se créer entre un neurone et plusieurs neurones. Si vous répétez cette sollicitation de la même façon des dizaines et des dizaines de fois, le chemin entre les neurones concernés va se renforcer, va devenir un plus grand chemin, puis une route, puis une autoroute. Du coup, tous les autres chemins autour (c’est-à-dire toutes les autres connexions) n’étant plus utilisés, vont finir par disparaître. Autrement dit, toutes les connexions entre les neurones qui ne sont plus utilisées disparaissent peu à peu.

Grâce à ces autoroutes de la communication, nous sommes capables d’avoir des automatismes, comme marcher, manger, conduire, etc. Construire des autoroutes pour nos neurones, c’est évidemment extrêmement utile pour faire toutes ces actions qui n’exigent pas notre volonté.

En revanche, lorsque nous empruntons toujours les mêmes routes dans notre vie quotidienne, nous créons des habitudes qui, bien que confortables, nous empêchent de découvrir d’autres chemins, et plus largement d’autres régions de notre cerveau.

A contrario, lorsque le cerveau est confronté à de nouvelles actions, de nouvelles expériences et de nouveaux apprentissages, il va créer de nouvelles connexions entre nos neurones, créant de nouvelles routes et développant ainsi de nouvelles zones. C’est ça la plasticité du cerveau.

Création d’un automatisme : le ciseau avec un CTRL + Z

Je me souviens d’un micro-événement qui m’a fait un peu peur sur le coup. C’était une époque où je passais énormément de temps sur l’ordinateur, lorsque je créais des sites internet. Je pouvais rester dix, douze, voire quatorze heures devant mon écran. Ça me plaisait de passer beaucoup de temps à chercher des solutions à des problèmes techniques ou graphiques. Mon cerveau fonctionnait à plein régime, mais il était sur un mode très logique. Ce qu’il y a de bien avec l’informatique, c’est la fonction CTRL + Z, qui permet de faire un retour en arrière et ainsi d’annuler l’action qu’on vient de faire.

À cette période, je fus invitée à un anniversaire où l’on devait être costumés. Je me mettais donc en tête de faire un peu de couture pour réaliser mon costume. Alors que je taillais le tissu avec mon ciseau, j’ai failli faire une erreur et faire une coupe qui aurait complètement gâché le morceau de tissu. Pendant une fraction de seconde, alors que je venais de réaliser la bêtise que je m’apprêtais à faire, je me suis fait la réflexion : « c’est bon, je vais faire CTRL + Z ». C’est pas fantastique ça ? Mon cerveau avait tellement intégré le CTRL + Z qu’il a cru un instant qu’il pouvait le faire dans la vie réelle. Gloups !

La plasticité du cerveau chez l’enfant

Le cerveau de l’enfant est une machine surpuissante. Sept cents à mille nouvelles connexions par seconde se créent dans le cerveau pendant les cinq premières années de notre vie. Tout ce que l’enfant voit et perçoit de l’extérieur crée de nouvelles connexions, formant ainsi les fondations de l’architecture du cerveau. Les circuits simples dédiés aux émotions, à la motricité, au contrôle du comportement, à la logique, au langage et à la mémoire, deviennent forts par leur utilisation répétée. C’est grâce à ces solides fondations que des circuits plus complexes pourront être construits plus tard.

Ces fondations peuvent être mises en péril si l’enfant est maltraité ou négligé sur le long terme. Si aucun adulte bienveillant ne vient soulager le stress auquel est soumis l’enfant, les connexions dédiées à l’apprentissage et à la maîtrise de soi se détériorent et celles liées à la peur et aux comportements dangereux se développent.

Les jeunes années sont donc fondamentales pour construire une fondation forte qui permettra d’éveiller chez l’enfant sa curiosité, sa créativité et son adaptabilité

Connexions synapses

La plasticité du cerveau chez l’adulte

Si les extraordinaires capacités d’apprentissage de l’enfant sont admises depuis déjà longtemps, en revanche, celles du cerveau adulte ont été mises à jour il y a juste une vingtaine d’année.

Taxi londoniens : une carte gravée dans leur cerveau

A la fin des années 90, une étude menée pendant quatre ans sur des chauffeurs de taxi londoniens, a permis de démontrer comment leur métier changeait la structure de leur cerveau.

Avant de pouvoir acquérir une licence, les taxis londoniens doivent suivre une formation très poussée dont le processus entier prend entre deux et quatre ans. Pour pouvoir prétendre conduire un black cab, les apprentis chauffeurs doivent apprendre par cœur le nom de 25 000 rues, mémoriser 320 itinéraires et connaître 20 000 points d’intérêt touristique. Ça paraît fou non ? Le but du jeu étant d’être capables de savoir instantanément quel itinéraire prendre pour aller d’un point A à un point B en un minimum de temps. Ça c’est du service !

Le cerveau des chauffeurs de taxi londoniens

Les chercheurs se sont intéressés à leur cerveau et ont pu effectivement découvrir que la zone dédiée à la navigation spatiale (dans l’hippocampe) était considérablement développée par rapport à la normale. L’expérience a donc porté sur l’observation du cerveau avant la formation, puis à la fin de la formation.

Le constat est évident, l’apprentissage de ces itinéraires a modifié leur cerveau. Les chercheurs ont pu également constater que la région concernée se développait de plus en plus avec l’expérience du chauffeur.

En parallèle, les chercheurs ont aussi étudié le cerveau des conducteurs de bus mais ceux-ci ne présentaient pas le même développement de la zone concernée. À la différence des chauffeurs de taxi, les conducteurs de bus n’ont pas à réfléchir à leur route. Leur itinéraire est fixe. La modification du cerveau chez le chauffeur de taxi est donc liée à la sollicitation constante de la représentation spatiale. Le cerveau se modifie s’il est sans cesse confronté à des situations nouvelles.

La plasticité du cerveau chez la personne âgée

Jonglage personnes âgées

Le cerveau adulte peut changer structurellement, soit. C’est déjà une grande nouvelle. Mais imaginer que les vieux cerveaux peuvent encore apprendre et se modifier, ça c’est une autre paire de manches. C’est ce qu’ont décidé d’étudier des chercheurs allemands qui, pour l’expérience, ont fait faire du jonglage intensif à un groupe de personnes âgées pendant trois mois.

À la fin de l’expérience, les chercheurs ont constaté une augmentation de la matière grise au niveau de l’hippocampe, qui régit la représentation spatiale et la mémoire. Ils ont également observé une modification du noyau accumbens où l’on situe ce qui a trait à la récompense, au plaisir et aux dépendances.

Cette modification de la structure du cerveau agit également en sens inverse. Après ces trois mois intensifs, les chercheurs ont arrêté complètement les séances d’entraînement au jonglage. Trois mois après l’arrêt, les IRM montraient une réduction des zones précédemment développées. Notre cerveau se modifie grâce à ce qu’on fait, mais également à cause de ce qu’on ne fait pas.

La plasticité du cerveau après un traumatisme

D’énormes progrès ont été faits ces dernières décennies sur la prise en charge des personnes victimes d’un AVC. Pour reprendre à nouveau la métaphore de la circulation routière, un AVC correspondrait à une route coupée après une inondation par exemple. Que va faire le cerveau lorsque les connexions entre les neurones sont coupées suite à l’accident cérébral ? Comme vous chercheriez une nouvelle route pour vous rendre de chez vous à votre travail, alors que la route habituelle est inondée, les neurones vont créer de nouvelles connexions pour contourner la voie coupée. Cette capacité à créer de nouvelles connexions en cas de traumatisme, c’est encore de la plasticité.

La petite fille avec un demi cerveau.

Comme exemple de plasticité après un traumatisme, le cas d’une petite fille qui vit avec la moitié de son cerveau est fascinant.

La petite fille souffrait du syndrome de Rasmussen, une maladie inflammatoire du système nerveux qui se développe dans une partie du cerveau et se traduit par des crises d’épilepsie très fréquentes. Le côté du cerveau concerné s’atrophie avec le temps, entraînant peu à peu la perte de la motricité.

La petite fille fut opérée et la partie du cerveau malade enlevée. La fillette se retrouvait donc avec une moitié de cerveau pour vivre. Paralysée d’un côté (côté opposé à la partie du cerveau retiré) juste après l’opération, elle a très vite retrouvé ses fonctions motrices. Après quelques années, elle vit une vie normale. L’image de son cerveau juste après l’opération et après quelques années montre comment le cerveau a recréé les connexions nécessaires pour utiliser toutes les fonctions du corps.

Évidemment, plus l’enfant est jeune, plus la récupération est rapide, puisque le cerveau de l’enfant est en formation et peut apprendre beaucoup plus rapidement que celui d’un adulte.

Demi cerveau

À gauche : le cerveau juste après l’opération, à droite, quelques mois après l’opération. 

La neurogenèse

Si la création de nouvelles synapses, même chez l’adulte âgé, est maintenant admise, la création de nouveaux neurones quel que soit l’âge, faisait encore débat il y a peu. Pourtant, les recherches suivies par Pierre-Marie Lledo, directeur de recherches à l’Institut Pasteur et au CNRS, démontrent que le cerveau crée environ 700 neurones par jour, quel que soit l’âge. Ce phénomène s’appelle la neurogenèse. Et le chercheur explique que plus l’apprentissage est actif, plus la neurogenèse sera importante. Ce phénomène dépend aussi de l’environnement de l’individu.

Création de nouveaux neurones : préparer un terrain fertile

 

Nurserie à neuronesLa neurserie

 

Pour faciliter la neurogenèse, Pierre-Marie Lledo donne quelques clés qui permettent de créer un environnement favorable à la naissance de bébé neurones.

  • Éviter les habitudes
    L’habitude est une des pires ennemies de la neurogenèse. C’est le changement qui sollicite la création de nouveaux neurones.
  • Trier l’information
    Chercher à comprendre au lieu de chercher à savoir. L’avalanche d’information quotidienne produit de l’anxiété, ce qui ne favorise pas du tout la création de neurones. Faire le tri et ne pas se laisser engloutir sous l’information est indispensable pour faciliter la création de neurones.
  • Proscrire les anxiolytiques et les somnifères
    Ils endorment notre cerveau curieux et le mettent en mode automatique. Aucune raison de créer de nouveaux neurones.
  • Faire de l’exercice physique
    Lorsque nous pratiquons une activité physique, les muscles envoient des substances chimiques vers le cerveau, grâce à la circulation sanguine. Ces substances chimiques vont favoriser la création de bébé neurones. De plus, l’activité physique agit sur le système immunitaire qui lui-même favorise la neurogenèse.
  • Être en relation avec les autres
    Certaines parties du cerveau ne s’activent que lorsque nous sommes en relation. Le fait d’entretenir des relations (de bonne qualité bien sûr !) avec les autres agit sur le cerveau « social » qui permet la création de nouveaux neurones.
  • Soigner son intestin
    Un des facteurs les plus surprenants évoqués par Pierre-Marie Lledo concerne la santé de notre intestin. Depuis quelques temps, on entend parler de l’intestin comme de notre deuxième cerveau, et ce n’est pas pour rien. De récentes études démontrent la communication permanente entre notre flore intestinale et notre cerveau. Notre régime alimentaire est donc primordial. Grâce à une alimentation appropriée, nous pourrons développer dans notre intestin les bonnes bactéries qui concourent à la prolifération de neurones. À l’inverse, une nourriture riche en sucre, peu variée, va au contraire favoriser le développement de mauvaises bactéries qui empêcheront la production de nouveaux neurones.

L’apprentissage, une des clés pour rester jeune

Toutes ces expériences nous montrent les formidables capacités du cerveau. Même vieux, nous pouvons encore le modeler, le développer. Notre capacité à apprendre ne dépend que de notre désir. Apprendre une nouvelle langue, la musique, apprendre à jouer d’un instrument, apprendre à danser, à jouer aux échecs, les seules limites sont celles que nous nous fixons.

Pour ça bien sûr, il nous faut adopter une attitude positive, curieuse, enthousiaste. Bref, redevenir des enfants d’une certaine façon. Tout comme l’enfant est naturellement en perpétuelle transformation, en constante absorption de son environnement, rester ouvert au changement est indispensable pour nous mettre en condition d’apprentissage.

Notre intelligence de demain dépend de l’espace disponible que nous aurons créé pour l’accueillir.

En m’inspirant de la phrase du grand philosophe Patrick Le Lay, ancien PDG de TF1, qui un jour a déclaré : « Ce que nous vendons à Coca-Cola, c’est du temps de cerveau humain disponible », je propose plutôt d’offrir à notre cerveau, du temps disponible pour regarder, écouter, chanter, danser, sentir, apprendre, comprendre, aimer. 

 

Sources :
https://youtu.be/7x4am1tC7oo
https://youtu.be/pnF21M30U_U
http://bit.ly/19zO3tp
http://bit.ly/1kizrn8
https://www.sciencesetavenir.fr/sante/cerveau-et-psy/comment-fabriquer-et-garder-de-nouveaux-neurones-les-reponses-du-professeur-pierre-marie-lledo_112667
http://theconversation.com/notre-cerveau-peut-apprendre-a-tout-age-72207

Crédit images :
https://www.freepik.com/
https://catalogue-lumiere.com/wp-content/uploads/2013/12/668.jpg
https://youtu.be/7x4am1tC7oo


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