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Le cerveau humain n’est pas aussi plastique qu’on pourrait le penser

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Crédits : CIPhotos/istock

La neuroplasticité, qui représente la capacité du cerveau à s’adapter et à changer, a toujours suscité l’intérêt de la communauté scientifique et du grand public. Certains récits extraordinaires ont en effet contribué à forger l’idée que le cerveau libère des potentiels inexploités et se réorganise pour acquérir de nouvelles compétences lorsqu’il est confronté à des défis. Cependant, une analyse approfondie remet en question cette représentation spectaculaire de la neuroplasticité.

Des cas vraiment extraordinaires ?

Notre cerveau est capable de s’adapter, comme le montrent par exemple les témoignages de personnes aveugles qui développent des compétences extraordinaires d’écholocalisation de manière à pouvoir naviguer dans des espaces complexes uniquement en utilisant leur ouïe.

Certains survivants d’accidents vasculaires cérébraux rapportent également des histoires de récupération motrice miraculeuse.

Notre cerveau semble également montrer une certaine capacité à se réorganiser après des atteintes corporelles, notamment des changements dans la représentation cérébrale des membres après une amputation ou des ajustements dans les cartes sensorielles après des blessures.

Ces histoires ont souvent été interprétées comme des exemples de la neuroplasticité spectaculaire du cerveau, mais sommes-nous réellement capables d’exploiter les réserves de potentiel cérébral inutilisé à la suite d’une blessure ou ces histoires captivantes ont-elles conduit à une mauvaise compréhension de la véritable nature plastique du cerveau ?

Un examen approfondi des études classiques sur la réorganisation cérébrale après des problèmes neurologiques suggère que, plutôt que de créer de nouvelles fonctions, le cerveau améliore ou modifie son architecture existante. Autrement dit, il semblerait que ces capacités latentes étaient présentes depuis la naissance et que notre cerveau les utiliserait stratégiquement en réponse aux défis.

Premier exemple

Prenons un exemple concret. Dans le cadre d’une étude antérieure, des chercheurs ont observé comment le cerveau des souris réagit à une lésion dans une partie spécifique appelée le « tonneau » du cortex sensoriel primaire.

Une lésion provoquée de manière contrôlée a détruit l’un des tonneaux du cortex. Après cette opération, les chercheurs s’attendaient à ce que les cellules voisines survivantes du tonneau détruit soient utilisées pour reprendre la fonction de la partie endommagée. Ils ont alors envisagé que la réorganisation pourrait impliquer un changement dans la partie du corps à laquelle une cellule réagit, ce qui pourrait se produire par la création de nouvelles connexions cérébrales.

Cependant, les chercheurs ont constaté que les cellules voisines n’ont pas développé de nouvelles connexions. Au lieu de cela, les cellules qui étaient déjà adaptées à la partie endommagée ont été « potentialisées, » ou renforcées, pour compenser la perte. Ce renforcement n’a donc pas nécessité un changement structurel fondamental dans le cerveau. Il s’agit davantage d’un ajustement fonctionnel plutôt que d’une refonte totale.

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Crédits : unoL/istock

Deuxième exemple

Il y a quelques décennies, les neuroscientifiques lauréats du prix Nobel, David Hubel et Torsten Wiesel, ont notamment mené des expériences sur la dominance oculaire chez les chatons. En suturant la paupière d’un chaton, ils ont observé des changements dans le cortex visuel. Contrairement aux attentes, les neurones du cortex visuel, initialement dédiés à l’oeil fermé, ont commencé à réagir davantage à l’oeil ouvert. Ces résultats ont été interprétés comme une preuve de la capacité du cerveau à réorganiser ses voies sensorielles en réponse à des expériences sensorielles altérées au début de la vie.

Cependant, des tests ultérieurs ont montré que le changement de dominance oculaire chez les chatons ne représentait pas la création de nouvelles capacités visuelles. Au lieu de cela, il y aurait eu un ajustement de préférence pour l’oeil opposé au sein du cortex visuel existant. Les neurones initialement adaptés à l’oeil fermé n’auraient alors pas acquis de nouvelles capacités visuelles, mais auraient plutôt accru leur réponse aux informations provenant de l’oeil ouvert.

Une pluripotence capable de prendre le relais

Dans le cadre de cette nouvelle publiée dans eLife, des chercheurs ont ainsi examiné dix des exemples les plus typiques de réorganisation dans le domaine des neurosciences, réévaluant les preuves publiées sous un angle nouveau. Selon eux, une grande partie des travaux fondateurs qui démontrent prétendument la réorganisation cérébrale ont été mal interprétés au fil des ans.

« À notre avis, le terme réorganisation, s’il doit mériter ce nom, implique un « remodelage de l’architecture fonctionnelle » c’est-à-dire un changement distinct dans le traitement local dans une zone qui aboutit à un nouveau rôle fonctionnel« , peut-on lire dans l’étude. « En tant que telle, la réorganisation suppose que l’expérience peut outrepasser le modèle génétique du fonctionnement cérébral. Au cœur de cette idée se trouve la notion selon laquelle le cortex possède, à des degrés divers tout au long de la vie, une pluripotence latente qui peut permettre à une zone corticale donnée d’effectuer les nouvelles tâches qui lui sont assignées« .

C’est donc finalement cette pluripotence qui permettrait à une zone cérébrale donnée de « prendre le relais » de la zone perdue qui la remplissait initialement en raison de profonds changements dans les capacités et les besoins comportementaux.