Neurodéveloppement: étapes, capacités et troubles
Le neurodéveloppement est le nom donné au processus naturel de formation du système nerveux de la naissance à l'âge adulte. C'est une construction morphologique et fonctionnelle exceptionnelle, parfaitement conçue par deux architectes fondamentaux: les gènes et l'expérience.
Grâce à eux, les connexions neuronales seront développées. Celles-ci seront organisées dans un réseau complexe qui sera responsable des fonctions cognitives, telles que l'attention, la mémoire, la motricité, etc.
Les gènes et l'environnement dans lequel l'individu se développe interagissent généralement les uns avec les autres et influencent ensemble le développement. Cependant, le degré de participation de chacun semble varier en fonction du stade de développement dans lequel nous nous trouvons.
Ainsi, lors du développement embryonnaire, l'influence principale provient de la génétique. Au cours de cette période, les gènes détermineront la formation et l’organisation appropriées des circuits cérébraux. Ceux qui sont associés à des fonctions vitales (tronc cérébral, thalamus, hypothalamus, etc.) et ceux qui constituent des aires corticales cérébrales (aires sensibles, motrices ou d'association).
De nombreuses études ont montré que le neurodéveloppement se poursuivait jusqu'à la fin de l'adolescence ou au début de l'âge adulte. Cependant, le bébé est déjà né avec un cerveau étonnamment développé dans son organisation.
À l'exception de certains noyaux neuronaux spécifiques, presque tous les neurones sont créés avant la naissance. En outre, ils apparaissent dans une partie du cerveau autre que leur résidence finale.
Plus tard, les neurones doivent traverser le cerveau pour se placer à leur place. Ce processus s'appelle migration et il est génétiquement programmé.
S'il y a des défaillances au cours de cette période, des troubles neurodéveloppementaux tels que l'agénésie du corps calleux ou la lissencéphalie peuvent survenir. Bien qu'il ait également été associé à des troubles tels que la schizophrénie ou l'autisme.
Une fois localisés, les neurones établissent une multitude de connexions entre eux. A travers ces connexions, les fonctions cognitives, socio-émotionnelles et comportementales qui constitueront l'identité de chaque personne vont émerger.
L'environnement commence à exercer ses effets une fois le bébé né. À partir de ce moment, l'individu sera exposé à un environnement exigeant qui modifiera une partie de ses réseaux de neurones.
De plus, de nouvelles connexions vont émerger pour s'adapter au contexte historique et culturel dans lequel elle se trouve. Ces modifications cérébrales en plastique résultent de l'interaction entre les gènes neuronaux et l'environnement, connue sous le nom d'épigénétique.
Cette déclaration de Sandra Aamodt et Sam Wang (2008) vous aidera à comprendre l’idée:
"Les bébés ne sont pas des éponges qui attendent pour absorber tout ce qui leur arrive. Ils viennent au monde avec des cerveaux prêts à rechercher certaines expériences dans certaines phases de développement "
Stades anatomiques du neurodéveloppement
En général, deux phases spécifiques du développement neurologique peuvent être définies. Ce sont la neurogenèse ou la formation du système nerveux et la maturation du cerveau.
Comme mentionné précédemment, ce processus semble se terminer au début de l'âge adulte, avec la maturation des zones préfrontales du cerveau.
D'abord, les parties les plus primitives et les plus basiques du système nerveux sont développées. Peu à peu, se forment ceux de plus grande complexité et évolution, tels que le cortex cérébral.
Le système nerveux humain commence à se développer environ 18 jours après la fécondation. A cette époque, l'embryon a trois couches: l'épiblaste, l'hypoblaste et l'amnios.
L'épiblaste et l'hypoblaste donnent progressivement lieu à un disque composé de trois couches cellulaires: le mésoderme, l'ectoderme et l'endoderme.
Environ 3 ou 4 semaines de gestation commencent à former le tube neural. Pour cela sont développés deux épaississements qui sont unis entre eux pour former le tube.
Une extrémité donnera naissance à la moelle épinière, tandis que l'autre se posera au cerveau. Le creux du tube deviendra les ventricules cérébraux.
Au jour 32 de la gestation, 6 vésicules se seront formées pour créer le système nerveux tel que nous le connaissons. Ceux-ci sont:
- la moelle épinière
- Le myélencéphale, qui donnera naissance à la moelle.
- Le métencéphale, à l'origine du cervelet et du pont.
- Le mésencéphale, qui deviendra le tegmentum, la lame quadripémique et les pédoncules cérébraux.
- Le diencephale, qui évoluera dans le thalamus et l'hypothalamus.
- Le télencéphale. De quelle partie de l'hypothalamus, le système limbique, le striatum, les noyaux gris centraux et le cortex cérébral vont émerger.
Vers 7 semaines, les hémisphères cérébraux se développent et les sillons et le gyri commencent à se développer.
À trois mois de gestation, ces hémisphères peuvent être clairement différenciés. Le bulbe olfactif, l'hippocampe, le système limbique, les noyaux gris centraux et le cortex cérébral vont émerger.
En ce qui concerne les lobes, le cortex se dilate d'abord de manière rostrale pour former les lobes frontaux, puis les lobes pariétaux. Ensuite, les occipitaux et les temporels seront développés.
D'autre part, la maturation du cerveau dépendra de processus cellulaires tels que la croissance des axones et des dendrites, la synaptogenèse, la mort cellulaire programmée et la myélinisation. Ils sont expliqués à la fin de l'article suivant.
Stades cellulaires du développement neurologique
Il existe quatre principaux mécanismes cellulaires responsables de la formation et de la maturation du système nerveux:
La prolifération
Il s'agit de la naissance des cellules nerveuses. Celles-ci surviennent dans le tube neural et sont appelées neuroblastes. Plus tard, ils se différencieront en neurones et en cellules gliales. Le niveau maximum de prolifération cellulaire se produit entre 2 et 4 mois de gestation.
Contrairement aux neurones, les cellules gliales (supports) continuent à proliférer après la naissance.
Migration
Une fois que la cellule nerveuse est formée, elle est toujours en mouvement et dispose d'informations sur son emplacement final dans le système nerveux.
La migration commence à partir des ventricules cérébraux et toutes les cellules qui migrent sont encore des neuroblastes.
À travers différents mécanismes, les neurones atteignent leur place correspondante. L'un d'eux passe par la glie radiale. C'est un type de cellule gliale qui aide à migrer vers le neurone par le biais de "fils" de support. Les neurones peuvent également se déplacer par attraction vers d'autres neurones.
La migration maximale se produit entre 3 et 5 mois de vie intra-utérine.
Différenciation
Une fois qu'elle a atteint sa destination, la cellule nerveuse commence à adopter un aspect distinctif. Les neuroblastes peuvent être convertis en différents types de cellules nerveuses.
Le type qu'ils transforment dépend des informations que possède la cellule, ainsi que de l'influence des cellules voisines. De cette manière, certains possèdent une auto-organisation intrinsèque, tandis que d'autres ont besoin de l'influence de l'environnement neuronal pour se différencier.
Mort cellulaire
La mort cellulaire programmée ou apoptose est un mécanisme naturel marqué génétiquement dans lequel des cellules et des connexions inutiles sont détruites.
Au début, notre organisme crée beaucoup plus de neurones et de connexions du compte. Dans cette étape, les restes sont jetés. En fait, la grande majorité des neurones de la moelle épinière et de certaines régions du cerveau meurent avant notre naissance.
Certains critères que notre corps doit éliminer pour éliminer les neurones et les connexions sont: l’existence de connexions incorrectes, la taille de la surface corporelle, la compétition lors de l’établissement des synapses, les niveaux de substances chimiques, etc.
D'autre part, la maturation cérébrale vise principalement à poursuivre l'organisation, la différenciation et la connectivité cellulaire. Plus précisément, ces processus sont les suivants:
Croissance des axones et des dendrites
Les axones sont des extensions de neurones, semblables aux fils, qui permettent la connexion entre des zones distantes du cerveau.
Ceux-ci reconnaissent leur chemin par une affinité chimique avec le neurone cible. Ils ont des marqueurs chimiques dans des phases spécifiques du développement qui disparaissent une fois qu’ils se sont connectés au neurone souhaité. Les axones grandissent très rapidement, ce qui peut déjà être observé au stade de la migration.
Alors que les dendrites, les petites branches des neurones, se développent plus lentement. Ils commencent à se développer à 7 mois de gestation, lorsque les cellules nerveuses ont été placées à la place correspondante. Ce développement se poursuit après la naissance et change en fonction de la stimulation environnementale reçue.
Synaptogenèse
La synaptogenèse concerne la formation de synapses, qui est le contact entre deux neurones pour échanger des informations.
Les premières synapses peuvent être observées le cinquième mois du développement intra-utérin. Au début, de nombreuses autres synapses du compte sont établies puis éliminées si elles ne sont pas nécessaires.
Fait intéressant, la quantité de synapses diminue avec l'âge. Ainsi, une densité synaptique plus faible est liée à des capacités cognitives plus développées et efficaces.
Myélinisation
C'est un processus caractérisé par le revêtement de myéline des axones. Ce sont les cellules gliales qui produisent cette substance, ce qui aide les impulsions électriques à se déplacer plus rapidement dans les axones et consomme moins d'énergie.
La myélinisation est un processus lent qui commence trois mois après la fécondation. Ensuite, il se produit à différentes périodes en fonction de la zone du système nerveux en développement.
Le tronc cérébral est l’une des premières zones à être myélinisée, tandis que le dernier est la région préfrontale.
La myélinisation d'une partie du cerveau correspond à un raffinement de la fonction cognitive de cette région.
Par exemple, il a été observé que lorsque les zones cérébrales du langage sont recouvertes de myéline, un raffinement et un progrès des capacités linguistiques de l’enfant sont produits.
Neurodéveloppement et apparition de compétences
À mesure que notre neurodéveloppement progresse, nos capacités progressent. Ainsi, notre répertoire de comportements est de plus en plus étendu.
Autonomie motrice
Les 3 premières années de la vie vont être fondamentales pour parvenir à la maîtrise de la motricité volontaire.
Le mouvement est si important que les cellules qui le régulent sont largement réparties dans le système nerveux. En fait, environ la moitié des cellules nerveuses d'un cerveau développé sont dédiées à la planification et à la coordination des mouvements.
Un nouveau-né ne présentera que les réflexes moteurs d'aspiration, de recherche, de préhension, de lande, etc. À 6 semaines, le bébé sera capable de suivre des objets avec vue.
À 3 mois, vous pouvez tenir votre tête, contrôler volontairement la prise et la succion. À 9 mois, vous pouvez vous asseoir seul, ramper et prendre des objets.
À l'âge de 3 ans, l'enfant pourra marcher seul, courir, sauter et monter et descendre les escaliers. Il sera également capable de contrôler les sphincters et d'exprimer ses premiers mots. De plus, la préférence manuelle commence à être observée. C'est-à-dire s'il est droitier ou gaucher.
Neurodéveloppement du langage
Après un développement tellement accéléré de la naissance à 3 ans, les progrès commencent à ralentir à 10 ans. Pendant ce temps, de nouveaux circuits neuronaux continuent à être créés et myélinisent davantage de zones.
Pendant ces années, vous commencez à développer un langage qui vous permet de comprendre le monde extérieur, de penser et d’entretenir des relations avec les autres.
De 3 à 6 ans, le vocabulaire s’est considérablement développé. Au cours de ces années, il passe d'environ 100 mots à environ 2000. Bien que de 6 à 10 mots, la pensée formelle se développe.
Bien que la stimulation de l'environnement soit fondamentale pour le développement correct du langage, l'acquisition du langage est principalement due à la maturation du cerveau.
Neurodéveloppement de l'identité
De 10 à 20 ans, le corps subit d'importants changements. En plus des changements psychologiques, de l'autonomie et des relations sociales.
Ce processus a pour base l'adolescence, qui se caractérise principalement par une maturation sexuelle causée par l'hypothalamus. Les hormones sexuelles commencent à se séparer, ce qui influe sur le développement des caractéristiques sexuelles.
Dans le même temps, la personnalité et l'identité se définissent peu à peu. Quelque chose qui peut continuer pratiquement toute la vie.
Au cours de ces années, les réseaux de neurones sont réorganisés et beaucoup continuent à se myéliniser. La région du cerveau qui a fini de se développer au cours de cette phase est la région préfrontale. C’est ce qui nous aide à prendre de bonnes décisions, à planifier, à analyser, à réfléchir et à arrêter les impulsions ou les émotions inappropriées.
Troubles du développement neurologique
En cas de modification du développement ou de la croissance du système nerveux, divers troubles apparaissent fréquemment.
Ces troubles peuvent affecter l'aptitude à apprendre, l'attention, la mémoire, la maîtrise de soi ... qui deviennent visibles à mesure que l'enfant grandit.
Chaque trouble est très différent en fonction de l'échec et du stade et du processus de neurodéveloppement.
Par exemple, certaines maladies surviennent à des stades de développement embryonnaire. Par exemple, celles dues à une mauvaise fermeture du tube neural. Habituellement, le bébé survit plusieurs fois. Certains d'entre eux sont l'anencéphalie et l'encéphalocèle.
Normalement, ils impliquent de graves altérations neurologiques et neuropsychologiques, généralement des crises convulsives.
D'autres troubles correspondent à des échecs dans le processus de migration. Cette étape est sensible aux problèmes génétiques, aux infections et aux troubles vasculaires.
Si les neuroblastes ne sont pas placés à leur place, des anomalies peuvent apparaître dans les sillons ou les tournures du cerveau, entraînant une micropoligirie. Ces anomalies sont également associées à une agénésie du corps calleux, à des troubles de l'apprentissage tels que la dyslexie, l'autisme, le TDAH ou la schizophrénie.
Tandis que des problèmes de différenciation neuronale peuvent provoquer des altérations dans la formation du cortex cérébral. Cela conduirait à une déficience intellectuelle.
En outre, des lésions cérébrales précoces peuvent nuire au développement du cerveau. Lorsque le tissu cérébral d'un enfant est blessé, il n'y a pas de nouvelle prolifération neuronale pour compenser la perte. Cependant, chez les enfants, le cerveau est très plastique et, avec le bon traitement, leurs cellules se réorganiseront pour atténuer les déficits.
Des anomalies de la myélinisation ont également été associées à certaines pathologies telles que la leucodystrophie.
Les autres troubles neurodéveloppementaux sont les troubles moteurs, les tics, la paralysie cérébrale, les troubles du langage, les syndromes génétiques ou les troubles liés à l’alcoolisme fœtal.
