développement du cerveau : quelques points de repère
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NEUROSCIENCES DE L'EDUCATION : CERVEAU ET APPRENTISSAGE DE L'ENFANCE À L'ADOLESCENCE DÉVELOPPEMENT DU CERVEAU : QUELQUES POINTS DE REPÈRE Michel Habib*,** & Jean-Luc Velay** * Résodys et CERTA, Marseille ** INCM, UMR 6193, CNRS - Université Université de la Méditerrané diterranée DÉVELOPPEMENT PRÉ-NATAL Phase de migration cellulaire pour former les 6 couches de cortex La gyrification permet au cerveau adulte d'atteindre une surface de plusieurs mètres carrés pour un volume crânien minimal Vers 20e semaine gestation : 100 milliards de neurones ont migré 50,000 – 500,000 par minute Une fois arrivé à destination, le neurone commence à développer ses prolongements ("sprouting") Cette phase connaît son maximum d'intensité jusqu'à 18 mois Fig. 5-8, p. 129 1 Synaptogenèse • A lieu au fur et à mesure de la création des arborisations dendritiques • Les synapses se forment à un rythme différent selon les régions • lobe occipital : début pré-natal, niveau proche de la densité adulte entre 2 et 4 ans • cortex pré-frontal : n'atteint pas son niveau définitif avant le début de l'âge adulte Human Brain at Birth 6 Years Old 15,000 synapses for every cortical neuron 1.8 million per second in first 2 years! Cerebral cortex triples in thickness in 1 st year 14 Years Old 2 Qu'est-ce que l'adolescence? gray matter maturation over the cortical surface between ages 4 and 21 (Gogtay et al. /pnas, 2004) J. GIEDD Brain wave: how adolescents lose grey matter. Giedd and many other neuroscientists think the grey-matter thinning seen during adolescence is probably due to 'synaptic pruning' — the process of eliminating overabundant, unnecessary nerve cell connections. If synaptic pruning is accelerated during adolescence, says Giedd, it follows that this is a time of 'use it or lose it' in the brain. The more environmental input there is to guide that pruning, he says, the better. On the same basis he argues that less guidance could result in a brain less able to react to complex situations, as could uncontrolled pruning: preliminary studies show that childhood schizophrenics have an exaggerated loss of grey matter during adolescence 3 Regions where the ADHD group had delayed cortical maturation, as indicated by an older age of attaining peak cortical thickness. L'adolescence est une période de profond remaniement du cerveau. Contrairement à l'idée préconçue que le cerveau est terminé durant l'enface Il apparaît à présent que la maturation continue au moins jusqu'à 24 ans!!! L'élagage se produit par étapes, de CHANTIER EN CONSTRUCTION l'arrière à l'avant du cerveau CHANTIER EN CONSTRUCTION amygdala Durant la dernière partie de l'enfance, les neurones deviennent plus touffus et augmentent le nombre de leurs connexions. Vers 11 ans chez les filles et 12 ans chez les garçons, cet épaississement subit un élagage ("pruning"). En même temps, les gaines de myéline, qui enserrent les axones, gagnent en épaisseur Au final : quand le système est achevé, il est composé de connexions plus rapides, mais moins nombreuses. jugement émotion motivation noyau accumbens cervelet 24 ans jugement émotion motivation Coordination physique , traitement sensoriel cortex préfrontal Coordination physique, traitement sensoriel Noyau accumbens Chez l'animal : en activité lors de l'anticipation d'une récompense, l' évaluation de la magnitude d'une récompense Chez l'homme impliqué dans les conduites à risque et addictives 4 Lorsqu’ils reçoivent une récompense moyenne ou forte, les adolescents réagissent plus que les enfants ou les adultes; Lorsque c’est une récompense faible, ils réagissent moins, comme s’ils étaient insensibles aux petits bénéfices! Tout se passe comme si, lors de l’adolescence, le ny accubens prenait le pas sur l’orbitofrontal, provoquant des conduites à risque jusqu’à ce que ce retard soit comblé par le développement plus tardif de ce dernier. En résumé De la petite enfance à l'adolescence, le cerveau subit des modifications complexes globalement dans le sens d'un amincissement du cortex, avec un tempo variable selon les régions Le lobe frontal est typiquement le dernier à maturer, maturer, son amincissement pouvant continuer jusqu'à jusqu'à 24 ans La pé période pré pré-pubertaire, au contraire, est caracté caractérisé risée par un pic de croissance (qui est du reste retardé retardé chez les hyperactifs) La pé période particuliè particulière de l'adolescence serait caracté caractérisé risée par un dé déséquilibre entre des ré régions sous corticales (circuits de la récompense) dé déjà sous leur forme adulte et des structures corticales (cortex frontal inhibiteur) encore immatures 5
