développement du cerveau : quelques points de repère

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NEUROSCIENCES DE L'EDUCATION :
CERVEAU ET APPRENTISSAGE DE
L'ENFANCE À L'ADOLESCENCE
Michel Habib*,** & Jean-Luc Velay**
Michel Habib*,** & Jean-Luc Velay**
*
* R Ré ésodys sodys et CERTA, Marseille et CERTA, Marseille
** INCM, UMR 6193, CNRS - Universit
** INCM, UMR 6193, CNRS - Université é de la de la
M
Mé éditerran diterrané ée e
DÉVELOPPEMENT DU
CERVEAU : QUELQUES
POINTS DE REPÈRE
DÉVELOPPEMENT PRÉ-NATAL
La gyrification permet au
cerveau adulte d'atteindre
une surface de plusieurs
mètres carrés pour un
volume crânien minimal
Phase de migration
cellulaire pour
former les 6
couches de cortex
Vers 20e semaine
gestation : 100 milliards
de neurones ont migré
50,000 – 500,000
par minute
Fig. 5-8, p. 129
Une fois arrivé à destination, le neurone commence à
développer ses prolongements ("sprouting")
Cette phase connaît son maximum d'intensité jusqu'à 18 mois

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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
15,000 synapses for every cortical neuron
1.8 million per second in first 2 years!
Cerebral cortex triples in thickness in 1st year
Human
Brain
at Birth 6 Years Old
14 Years
Old

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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

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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!!!
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.
CHANTIER EN CONSTRUCTION
motivation
émotion
jugement
cervelet
amygdala
noyau
accumbens
cortex préfrontal Coordination
physique ,
traitement
sensoriel
CHANTIER EN CONSTRUCTION
L'élagage se produit par étapes, de
l'arrière à l'avant du cerveau
motivationémotion
jugement
24 ans
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

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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’orbito-
frontal, 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 De la petite enfance à à l'adolescence, le cerveau subit des l'adolescence, le cerveau subit des
modifications complexes globalement dans le sens d'un
modifications complexes globalement dans le sens d'un
amincissement du cortex, avec un tempo variable selon les
amincissement du cortex, avec un tempo variable selon les
r
ré égions gions
Le lobe frontal est typiquement le dernier Le lobe frontal est typiquement le dernier à à maturer maturer, son , son
amincissement pouvant continuer jusqu'
amincissement pouvant continuer jusqu'à à 24 ans 24 ans
La p La pé ériode pr riode pré é-pubertaire, au contraire, est caract -pubertaire, au contraire, est caracté éris risé ée par un e par un
pic de croissance (qui est du reste retard
pic de croissance (qui est du reste retardé é chez les hyperactifs) chez les hyperactifs)
La p La pé ériode particuli riode particuliè ère de l'adolescence serait caract re de l'adolescence serait caracté éris risé ée par e par
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ré écompense) d compense) dé éj jà à sous leur forme adulte et des structures sous leur forme adulte et des structures
corticales (cortex frontal inhibiteur) encore immatures
corticales (cortex frontal inhibiteur) encore immatures