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L'élagage neuronal: de quoi s'agit-il et à quoi sert-il

L'élagage neuronal: de quoi s'agit-il et à quoi sert-il


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L'élagage neuronal est le processus par lequel les axones et les dendrites des synapses neuronales sont détruits, afin d'éliminer les neurones supplémentaires et leurs connexions, augmentant ainsi l'efficacité des transmissions neuronales.

Le contenu

  • 1 Quand l'élagage neuronal se produit-il?
  • 2 L'influence de l'élagage neuronal à l'adolescence
  • 3 Pourquoi la taille synaptique est-elle importante pour le cerveau en développement?

Quand l'élagage neuronal se produit-il?

De notre stade embryonnaire jusqu'à 2 ans, de nouveaux neurones et synapses (synaptogenèse) se forment dans notre cerveau en continu et à un rythme surprenant, atteignant jusqu'à 40 000 nouvelles synapses par seconde. À la fin de ce processus, les bébés ont beaucoup plus de neurones et de synapses que nécessaire sur le plan fonctionnel.

C'est alors qu'apparaissent le stade de destruction des synapses non utilisées et le renforcement ou la myélinisation de celles utilisées. Ce renforcement rendra les connexions restantes plus rapides et plus efficaces.

La L'élagage neural (ou destruction des synapses neuronales) est le processus par lequel des synapses supplémentaires sont éliminées, qui sert à augmenter l'efficacité du réseau neuronal. L'ensemble du processus se poursuit jusqu'à la maturation sexuelle, moment auquel près de 50% des synapses présentes à l'âge de 2 ans ont été éliminées. Le modèle et l'élagage dans la chronologie varient selon la région du cerveau.

Le cerveau du nourrisson augmente de 5 fois sa taille jusqu'à l'âge adulte, atteignant approximativement jusqu'à 86 (± 8) milliards de neurones à l'intérieur. Deux facteurs contribuent à cette croissance cérébrale: la prolifération des connexions synaptiques entre les neurones et la myélinisation des fibres nerveuses, Cependant, le nombre total de neurones reste le même.

L'élagage neural est fortement influencé par des facteurs environnementaux et est censé représenter l'apprentissage. Dès l'adolescence (vers 14 ans), le volume des connexions synaptiques diminue à nouveau car une taille synaptique importante se produit à ce moment de la vie.

L'influence de l'élagage neuronal à l'adolescence

De nombreuses études indiquent que, bien qu'il soit vrai qu'une grande taille neuronale se produit dans de nombreuses régions du cerveau, la même chose ne se produit pas du tout. Par exemple, dans le cortex préfrontal, les synapses neuronales continuent d'être créées en préadolescence (11-12 ans) puis diminuent et renforcent celles qui restent, une tâche qui ne se termine qu'après 20 ans.

Le cortex préfrontal est principalement responsable de la fonction exécutive (conception des plans futurs, définition des objectifs, démarrage des activités, etc.) et de l'autorégulation du comportement. De plus, grâce au développement du lobe préfrontal au cours de l'adolescence,les connexions avec d'autres structures déjà développées sont améliorées au cours des premières années de la vie, comme l'amygdale, qui permettra de mieux contrôler nombre de ses réactions automatiques, diminuant progressivement l'impulsivité des premières années de la puberté.

À mesure que les différentes zones cérébrales sont intégrées les unes aux autres, la régulation des impulsions et des émotions immatures au début de l'adolescence, à la fin de cette étape et à l'âge adulte, deviendra beaucoup plus efficace.

Pourquoi la taille synaptique est-elle importante pour le cerveau en développement?

Comme nous venons de le voir, l'une des grandes stratégies que la nature utilise pour construire les systèmes nerveux est surproduire des éléments neuronaux, tels que les neurones, les axones et les synapses, puis tailler l'excès. En fait, cette surproduction est si importante que seule la moitié des neurones générés par les embryons de mammifères survivront après la naissance.

Mais pourquoi certaines connexions neuronales persistent-elles, alors que d'autres non?

Apparemment, les neurones du nouveau-né migrent par des voies définies chimiquement et lorsqu'ils atteignent leur destination (celle qu'ils ont génétiquement attribuée), ils rivalisent avec leurs neurones «sœurs» pour se connecter avec leurs cibles prédéterminées.

Les neurones victorieux reçoivent des facteurs trophiques ou nutritionnels qui leur permettent de survivre, tandis que la perte de neurones s'estompe dans un processus appelé apoptose ou mort cellulaire. Le moment de la mort cellulaire est génétiquement programmé et se produit à différents stades de développement embryonnaire de chaque espèce.

Pendant des décennies, les neuroscientifiques ont cru que l'élagage neural se terminait peu de temps après la naissance. Mais en 1979, Peter Huttenlocher, neurologue à l'Université de Chicago, a montré que cette stratégie de surproduction et d'élagage se poursuit en réalité longtemps après la naissance.

Les synapses neurales prolifèrent après la naissance, atteignant deux fois ses niveaux néonatals au milieu et à la fin de l'enfance, puis décroît rapidement pendant l'adolescence.

Ces changements au niveau de la synapse provoquent une restructuration neuronale qui a très probablement des conséquences importantes pour la fonction cérébrale normale et anormale. La rationalisation des circuits neuronaux pourrait expliquer la augmentation des compétences cognitives qui survient à l'adolescence et au début de l'âge adulte. D'un autre côté, la perte de nombreuses autres voies neuronales pourrait être à l'origine de difficultés à se remettre d'une lésion cérébrale traumatique, car l'élimination des redondances synaptiques diminue notre capacité à développer des voies alternatives pour éviter la région endommagée.

En outre, de nombreuses maladies mentales importantes commencent à apparaître à l'adolescence, un fait qui, selon certains chercheurs, peut être lié ou même provoquer la grande taille synaptique qui se produit. Dans les années 1980, Irwin Feinberg, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l'Université de Californie, a commencé à émettre l'hypothèse que l'élagage synaptique désordonné pourrait expliquer l'âge de début de la schizophrénie, et en 2016, les chercheurs ont publié des preuves génétiques et expérimentales qui soutient cette association neuronale.

Bien que les raisons de l'élagage synaptique dans le cerveau humain commencent à être élucidées, ce processus semble avoir des conséquences importantes sur le fonctionnement normal du cerveau et peut fournir des informations clés sur les causes de certaines maladies neuropsychiatriques.

Les références

Cao G, Ko CP (juin 2007). "Les facteurs dérivés des cellules de Schwann modulent les activités synaptiques lors du développement des synapses neuromusculaires." J. Neurosci

Chechik, G; Meilijson, moi; Ruppin, E (1998). "L'élagage synaptique en développement: un compte informatique". Informatique neuronale

Iglesias, J.; Eriksson, J.; Grize, F.; Tomassini, M.; Villa, A. (2005). "Dynamique d'élagage dans des réseaux neuronaux stimulants simulés à grande échelle". BioSystems

François Ansermet & Pierre Magistretti: «A chacun son cerveau. Plasticité neuronale et inconsciente ». Discussions