Maturation cérébrale : aspects macroscopiques normaux et pathologiques

Aspects macroscopiques de la maturation normale et pathologique du cerveau
humain de la naissance à l’âge adulte
Introduction
Point Clé
Information Importante
Développement du
SNC
- Le développement du système nerveux central (SNC) chez l'humain se
caractérise par une première phase de surproduction de cellules et de
connexions, suivie d'une phase d'élimination sélective. Cette séquence favorise
l'efficacité et la spécificité des circuits neuronaux (Changeux & Danchin,
1976).
Périodes de
Maturation
- La majeure partie des processus de maturation du SNC se produit in utero lors
de la création des différentes structures cérébrales. Cependant, certains
mécanismes de maturation se prolongent jusqu'à l'âge adulte, voire tout au long
de la vie (J. Giedd, 1997).
Modifications
Cérébrales
- Au cours de l'enfance et de l'adolescence, des changements tissulaires
significatifs se produisent dans le cerveau (J. Giedd, 1997).
Avancées de
l'IRM
- L'imagerie par résonance magnétique (IRM) a révolutionné l'étude in vivo des
modifications cérébrales en offrant une excellente résolution spatiale et en
évitant l'utilisation de radiations ionisantes.
Limitations de
l'IRM
- Malgré les avantages de l'IRM, des limitations financières et pratiques
entravent la réalisation d'études longitudinales impliquant de vastes cohortes
d'individus sains. Par exemple, la nécessité de sédation chez les enfants de
moins de 4 à 5 ans pose des problèmes éthiques dans le cadre de la recherche
sur des sujets non pathologiques. De plus, chez les nourrissons de moins d'un
an, les techniques d'IRM actuelles ont tendance à sous-estimer la quantité de
matière blanche en raison de la non-myélinisation de toutes les fibres (Holland

Les modifications tissulaires du cerveau à la naissance et au
cours du développement
Étape du
Développement
Volume
Cérébral
Modifications Tissulaires
et al., 1986).
Tendances
Morphométriques
- Les études transversales ont permis de mettre en évidence certaines tendances
morphométriques, dont une augmentation rapide de la taille totale du cerveau
avant l'âge de 5 ans (Dekaban, 1977).
Modifications
Structurelles
- Bien que le volume global du cerveau reste relativement stable, il y a des
remaniements significatifs dans les proportions de matière grise, de matière
blanche et de liquide céphalo-rachidien (J. Giedd, 1997). Ces changements
structurels s'accompagnent de variations dans le métabolisme cérébral, ce qui
pourrait refléter les modifications au niveau de la matière grise (Chugani et al.,
1987).
Développement
Cognitif
- La chronologie des différents processus de maturation cérébrale est corrélée à
l'acquisition progressive de capacités cognitives de plus en plus complexes au
cours de l'enfance (Casey et al., 2000).
Approche
développementale
- Certains troubles neuropsychiatriques, tels que l'autisme et le trouble
d'hyperactivité avec déficit de l'attention (TDAH), semblent se manifester à des
stades critiques du développement cérébral (Castellanos et al., 1996; Rice &
Barone, 2000). En ce qui concerne la schizophrénie, des anomalies du
développement cérébral pourraient précéder l'apparition des symptômes
psychotiques de plusieurs décennies (Weinberger, 1995).

Étape du
Développement
Volume
Cérébral
Modifications Tissulaires
À la naissance
25 %
- Volume initial du cerveau à 25% de l'âge adulte (Dekaban, 1977).
- Puisque le cerveau continue de se développer, des phénomènes progressifs et
régressifs sont en cours.
Premières années
de vie
Augmentation
rapide
- Prolifération cellulaire : Augmentation du nombre de cellules cérébrales.
- Arborisation dendritique : Croissance et ramification des dendrites, qui sont
les prolongements des neurones pour la communication neuronale.
- Myélinisation : Formation de la gaine de myéline autour des axones,
améliorant la transmission des signaux nerveux (Purves et al., 2003).
2 ans
80 %
- Le cerveau atteint 80% du volume cérébral adulte.
5 ans
95 %
- Le cerveau atteint 95% du volume cérébral adulte (Dekaban, 1977).
Après 5 ans
Stabilisation
- La matière grise, qui avait augmenté en volume, se stabilise.
- La matière blanche continue à augmenter en volume, compensant la

Étape du
Développement
Volume
Cérébral
Modifications Tissulaires
diminution de la matière grise (J. Giedd, 1997).
Processus
Progressifs
- Prolifération cellulaire : Augmentation du nombre de cellules cérébrales.
- Arborisation dendritique : Croissance et ramification des dendrites.
- Myélinisation : Formation de la gaine de myéline autour des axones (Purves
et al., 2003).
Processus
Régressifs
- Mort cellulaire : Élimination de certaines cellules neuronales.
- Élimination des synapses : Réduction du nombre de connexions synaptiques.
- Atrophie : Processus de réduction du volume neuronal (Cowan et al., 1984).
Variations
Structurelles
- La localisation et la chronologie de ces processus varient d'une région
cérébrale à l'autre, guidant ainsi les variations structurelles des différents
compartiments cérébraux.

Point Clé
Information Importante
Volume Cérébral à la
Naissance
- À la naissance, le volume du cerveau est d'environ 25 % de sa taille
adulte prévue (Dekaban, 1977). Cela souligne le fait que le cerveau
subit une croissance significative après la naissance.
Croissance Rapide
- Le cerveau connaît une croissance rapide au cours des premières
années de la vie. À l'âge de 2 ans, il atteint environ 80 % de la taille du
cerveau adulte, et à 5 ans, il est déjà à 95 % de sa taille finale
(Dekaban, 1977).
Modifications Après 5 ans
- Cependant, après l'âge de 5 ans, la stabilité du volume cérébral ne
signifie pas que des modifications importantes ne se produisent pas.
Au contraire, des changements tissulaires ont lieu, notamment une
stabilisation de la matière grise suivie d'une diminution compensatoire
en réponse à l'augmentation du volume de matière blanche (J. Giedd,
1997).
Types d'Événements
Neurodéveloppementaux
- Les événements neurodéveloppementaux qui contribuent à
l'équilibration du volume cérébral final se divisent en deux catégories.
Les phénomènes progressifs, comme la prolifération cellulaire,
l'arborisation dendritique et la myélinisation, augmentent le volume
cérébral (Purves et al, 2003).
Phénomènes Régressifs
- Les phénomènes régressifs, tels que la mort cellulaire, l'élimination
des synapses et des axones, ainsi que des processus atrophiques,
contribuent à la diminution du volume cérébral (Cowan et al, 1984).
Impact sur les
Compartiments Cérébraux
- Ces processus progressifs et régressifs n'affectent pas tous les
compartiments cérébraux de la même manière, ce qui conduit à des
variations structurelles. Par exemple, la maturation de la matière grise