La plasticité neuronale, également connue sous le nom de neuroplasticité et par une variété d’autres noms, est le changement de la structure, de la fonction et de l’organisation des neurones, ou cellules nerveuses, en réponse à de nouvelles expériences. Il fait spécifiquement référence au renforcement ou à l’affaiblissement des connexions nerveuses ou à l’ajout de nouvelles cellules nerveuses basées sur des stimuli extérieurs. Ces processus sont responsables de l’apprentissage, de la formation de réponses appropriées aux événements externes et, dans certains cas, de la récupération après une lésion cérébrale. La plasticité neuronale est l’un des aspects les plus importants du domaine des neurosciences modernes et son étude conduit à une meilleure compréhension du développement du cerveau, de l’apprentissage et de la rééducation des patients cérébrolésés, entre autres.
Mécanismes
Les neurones sont constitués d’un corps cellulaire, avec une ou plusieurs structures ramifiées appelées dendrites et une longue extension semblable à une fibre, appelée axone. Les dendrites reçoivent principalement des signaux des organes sensoriels et d’autres neurones. L’axone envoie des signaux aux dendrites des cellules nerveuses voisines via de minuscules espaces appelés synapses. La communication à travers ces lacunes est rendue possible par des substances chimiques appelées neurotransmetteurs. Il existe trois grands mécanismes par lesquels la plasticité neuronale peut se produire.
Les changements anatomiques impliquent des altérations physiques des neurones, telles que la germination axonale, où les axones produisent de nouvelles terminaisons nerveuses qui se connectent à d’autres voies du système nerveux. Cela peut renforcer les connexions existantes ou aider à réparer des parties du système nerveux en restaurant les voies neuronales endommagées à leur pleine fonctionnalité. Les changements neurochimiques peuvent impliquer, par exemple, l’augmentation ou la diminution de la production de neurotransmetteurs. Les changements métaboliques pourraient impliquer des fluctuations dans les taux auxquels les nutriments sont consommés par certaines parties du cerveau.
La plasticité peut également impliquer la suppression de connexions. Les vieilles voies neuronales qui n’ont pas été utilisées depuis un certain temps peuvent disparaître. Ce processus est connu sous le nom d’élagage synaptique et permet de supprimer les connexions neuronales qui ne servent plus à rien, tandis que les plus utiles sont renforcées.
Mémoire, développement et apprentissage
La plasticité neuronale est cruciale pour le développement du cerveau, la formation de souvenirs et la capacité d’apprendre de l’expérience. Le cerveau a besoin de la capacité de changer et de se réorganiser afin de stocker des informations et d’arriver aux meilleures réponses aux événements extérieurs. Particulièrement dans les toutes premières années, cela implique la formation de nombreuses nouvelles connexions et voies. Chez un nouveau-né, il existe environ 2,500 15,000 synapses pour chaque neurone du cortex cérébral, la couche la plus externe du cerveau. Au cours des deux à trois premières années de la vie, ce nombre augmente considérablement jusqu’à environ XNUMX XNUMX, mais à l’âge adulte, le nombre a diminué à environ la moitié de ce montant en raison de l’élagage synaptique, à mesure que les voies inutilisées sont supprimées.
Tout au long de la vie, les connexions entre les axones qui envoient des signaux et les dendrites qui les reçoivent sont renforcées et affaiblies. Si une connexion particulière est beaucoup utilisée, elle sera renforcée. Il est possible que la surface de la dendrite soit augmentée ou que davantage de neurotransmetteurs soient produits. A l’inverse, si une connexion n’est pas beaucoup utilisée, elle peut être fragilisée. De cette façon, les voies les plus importantes sont stimulées.
On croyait autrefois que la plasticité neuronale n’existait que chez les très jeunes individus et qu’une fois que les voies neuronales étaient formées, elles étaient définies et ne pouvaient pas être modifiées. L’étude moderne du cerveau, cependant, a révélé que les nerfs se réarrangent continuellement tout au long de la vie. C’est ce qui rend les humains capables de s’adapter à un large éventail de circonstances ; la physiologie même du cerveau change en réponse aux expériences. De nouvelles connexions peuvent se former à n’importe quelle étape de la vie, parallèlement à l’élimination des anciennes inutilisées, permettant aux gens d’acquérir des connaissances et d’acquérir de nouvelles compétences même à un âge avancé.
Récupération des dommages et applications médicales
En raison de la capacité des cellules nerveuses à se restructurer et à se réorganiser, les dommages au cerveau ou à d’autres aspects du système nerveux ne sont pas toujours permanents. Des zones de neurones sains peuvent parfois reprendre les fonctions de parties endommagées. De cette façon, les victimes de lésions cérébrales ou d’accidents vasculaires cérébraux ont, dans certains cas, pu récupérer au moins une partie de la fonctionnalité perdue.
Depuis 2013, de nombreuses recherches se concentrent sur l’utilisation de la plasticité neuronale à des fins médicales. Il existe de nombreuses maladies différentes du cerveau et des nerfs qui altèrent considérablement la cognition, la mémoire, la mobilité ou d’autres facultés de ceux qui en souffrent. Les récupérations naturelles partielles vécues par certaines victimes d’accidents vasculaires cérébraux et de lésions cérébrales pourraient éventuellement être prolongées et améliorées par une intervention médicale pour guider la réorganisation des neurones. La paralysie cérébrale et la maladie d’Alzheimer sont des exemples de troubles cérébraux qui pourraient potentiellement être traités par la plasticité neuronale guidée. Un domaine possible de développement futur est l’utilisation de cellules souches neurales pour générer de nouvelles cellules et voies nerveuses, une technique qui pourrait conduire à des traitements efficaces pour une variété de troubles et de lésions cérébrales.