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Le cerveau, un athlète en quête de stimulation
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Le cerveau, un athlète en quête de stimulation
ALAIN PEREZ
Publié le : 13 mars 2008
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Dernier volet de notre série : le cerveau a besoin d'être entretenu pour rester en forme. La stimulation maintient les neurones en activité et renforce le réseau synaptique.
Les neurones ne s'usent que si l'on ne s'en sert pas. »
L'image est facile mais correspond à une certaine réalité : le cerveau n'est ni un muscle ni une pile électrique, mais il préfère l'activité à l'inaction. Le plus bel exemple validant cet axiome a été découvert chez les chauffeurs de taxi londoniens. Pour obtenir l'autorisation de conduire les volumineux cabs britanniques, il faut passer un examen et démontrer une excellente connaissance du réseau routier de la ville. C'est l'hippocampe, une zone enfouie dans le cerveau profond, qui gère cette fonction de mémorisation des données spatiales. L'examen par imagerie fonctionnelle a confirmé que les chauffeurs de taxis anglais possédaient un hippocampe plus gros que la moyenne. Cette augmentation de volume est le résultat d'une pratique intensive et non pas une caractéristique préétablie. Cette plasticité du cerveau couplée à la neurogénèse est un des outils les plus prometteurs des thérapies en développement. De nombreuses maladies neurodégénératives comme Alzheimer entraînent chez les humains une perte très incapacitante des repères spatiaux. La connaissance de ces phénomènes est donc de première importance. Une fois de plus, la souris, avec son cortex de 5 cm2, est un terrain d'expérimentation privilégié.
Entre peur et curiosité
Susumu Tonegawa s'intéresse précisément à l'hippocampe des rongeurs. Placée dans une boîte, une souris va spontanément explorer son territoire selon une procédure quasi immuable. Elle suit les parois, flaire, s'arrête de temps en temps, repart vers le centre. Elle semble faire l'état des lieux de son nouveau logis. Comme des locataires qui visitent pour la première fois leur futur appartement.
« Là, ce sera la chambre des enfants. Tiens pas mal ce coin. On y mettra le bureau. »
Le biologiste japonais a voulu savoir comment une souris, naturellement craintive et prudente, s'appropriait un nouveau lieu de vie. Et surtout, comment elle balançait entre deux sentiments puissants et antagonistes : la curiosité et la peur.
« Le cerveau utilise un circuit simplifié et plus rapide pour stocker et utiliser ces informations. L'hippocampe joue un rôle crucial pour la mémoire spatiale et épisodique »,
indique le chercheur. Edvard Moser, de l'université de Trondheim en Norvège, essaye lui aussi de décoder le GPS biologique qui équipe de série les humains et les animaux.
« Le cerveau construit une grille cartographique par triangulations successives au fur et mesure des déplacements. Il fabrique ses propres cartes »,
indique le scientifique norvégien.
Ces travaux fondamentaux vont-ils permettre de soigner les maladies du cerveau en passe de devenir le fléau social, médical et économique majeur des sociétés vieillissantes ? Selon une étude récente de l'université Stony Brook de New York, en 2100, les plus de 60 ans représenteront 32 % de la population mondiale, contre 10 % actuellement. En France, près d'un demi-million de personnes souffrent d'épilepsie, dont 25 à 30 % sont « pharmacorésistants », c'est-à-dire insensibles aux traitements existants. L'autisme touche environ un enfant sur 1.000, avec un sexe ratio de 4 garçons pour une fille. Seulement 5 à 10 % d'entre eux deviennent autonomes à l'âge adulte, et la majorité demeure sévèrement handicapée. Selon des travaux récents, cette maladie semble liée à des anomalies structurelles dans deux zones précises du lobe temporal : le gyrus temporal supérieur et le sillon temporal supérieur.
Erreurs de navigation
Cent vingt mille personnes souffrent de la maladie de Parkinson dans l'Hexagone. Ce trouble frappe 2 % des personnes de plus de 65 ans et le nombre de malades devrait doubler en Europe d'ici à 2030. Cette pathologie affecte une catégorie de neurones sensibles à un neurotransmetteur particulier : la dopamine, qui régule la motricité et les émotions. Selon Kevin Mitchell, chercheur au département de psychiatrie du Trinity College de Dublin, nombre de ces troubles psychiatriques pourraient provenir d'
« erreurs de navigation »
intervenant au cours des migrations des neurones dans les premiers mois de la vie.
« Des défauts du neurodéveloppement initial peuvent conduire à des altérations physiologiques ou comportementales notamment dans le cas de la schizophrénie »
, précise le chercheur irlandais.
Des électrodes
En fait, quand un sens n'est pas sollicité à un moment précis du développement, les réseaux synaptiques ne se constituent pas et la fonction s'atrophie définitivement. C'est le cas de la vision chez les ratons. Si les cellules visuelles ne sont pas activées au cours de la petite enfance, ils deviennent aveugles. Résultat : pour nombre de ces maladies neurologiques et en particulier pour l'autisme, une détection précoce complétée par un environnement stimulant peuvent réduire sensiblement le handicap.
Le salut viendra peut-être d'une spécialité française : la stimulation cérébrale profonde, développée initialement à Grenoble par les professeurs Benabid et Pollak, pour soigner la maladie de Parkinson. L'implantation de fines électrodes dans une zone profonde du cerveau (le noyau subthalamique) donne des résultats spectaculaires. Elle supprime les symptômes comme les tremblements et les mouvements anormaux provenant du traitement à la L-Dopa. Cette opération complexe ne s'adresse qu'à une catégorie de malades (parkinsoniens purs) qui ne représentent qu'environ 15 % des malades. A l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière à Paris, Jérôme Yelnik est en train d'établir un atlas qui permettra de reconstituer la structure tridimensionnelle du cerveau.
Il permettra de sélectionner plus rapidement les bénéficiaires potentiels. Cette technique est en cours d'expérimentation pour d'autres maladies : les troubles obsessionnels compulsifs comme le syndrome Gilles de La Tourette, et on envisage de l'appliquer à certains cas de dépression sévère.
« Il faut stimuler l'armée de nos neurones »
, préconise Etienne Hirsch, neurologue à l'Inserm et président du conseil scientifique de la fondation pour la recherche sur le cerveau.
Bibliographie
Principaux ouvrages publiés récemment sur le cerveau. « A la recherche de la mémoire » (1), par le prix Nobel de médecine, Eric Kandel, un des meilleurs connaisseurs actuels de la biologie du cerveau.
« A la recherche de la conscience » (1), par Christof Koch.
« Les Neurones de la lecture » (1),par Stanislas Dehaene.
Commentle cortex mémorise les mots. « Plus vaste que le ciel » (1), parle prix Nobel Gerald Edelman.
L'un des plus grands théoriciens actuels des neurosciences. « Les Neurones miroirs » (1), par Giacomo Rizzolati et Corrado Sinigaglia. Ces cellules sont responsables des phénomènes d'empathie chez les animaux et les hommes.
« Le Coeur des autres » (2), par Jean Didier Vincent. Les émotions et les sentiments vus par un neurobiologiste pédagogue.
« Traité du cerveau » (1), par Michel Imbert. Si on veut vraiment connaître les détails de fonctionnement de la machine cérébrale.
« Qu'est-ce qu'un neurone » (3), par Bernard Calvino. Un ouvrage simple et très accessible.
« La Mémoire » (4),par Olivier Henry et Christophe Pouthier. Comment fonctionne cet outil indispensable.
Deux dossiers spéciaux du magazine « La Recherche » en juillet-août 2007 (spécial cerveau) et en février 2008 (la conscience).
(1) Odile Jacob. (2) Plon. (3) Le Pommier. (4) Pearson Pratique.
Tous droits réservés (2008) LES ECHOS
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Date de publication |
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13/03/08 |
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Thème
R & D
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