Plus on utilise nos neurones, mieux ils fonctionnent. Et mieux ils fonctionnent, plus ils se développent. Cette information d’apparence technique est tout simplement révolutionnaire pour nos capacités mentales ! Nous avons un réel pouvoir sur notre cerveau…
Introduction à la neurogenèse adulte
La neuroplasticité ou plasticité cérébrale, désigne en effet, la capacité du système nerveux à se modifier au cours de la vie.
Le cerveau peut créer de nouvelles connexions ou renforcer les connexions existantes entre les cellules nerveuses et les groupes de cellules nerveuses. On qualifie ce processus d’amélioration de la communication, de plasticité synaptique.
Mais le cerveau peut également, dans certaines régions, produire des cellules progénitrices qui entraînent une neurogenèse. A savoir, la naissance de nouveaux neurones.
Jusqu’à récemment, les neuroscientifiques pensaient que la neurogenèse adulte n’existait pas.
On supposait que la naissance de neurones se limitait à la période du développement embryonnaire et de la petite enfance et qu’après cette période de croissance rapide, le système nerveux était incapable de se régénérer.
Cette croyance découlait du fait que, contrairement à la plupart des cellules de notre corps, les neurones matures ne subissent pas de division cellulaire. La division cellulaire est un processus par lequel une cellule se divise en deux ou plusieurs nouvelles cellules.
On a remis en question ce dogme il y a une vingtaine d’années, lorsque des preuves de neurogenèse dans le cerveau humain adulte ont été rapportées pour la première fois.
Depuis, de plus en plus de recherches indiquent que de nouveaux neurones naissent tout au long de la vie dans des zones neurogéniques spécifiques du cerveau.
Non par la division de cellules matures, mais par la différenciation de cellules souches neurales.
Que sont les cellules souches neurales ?
Les cellules souches sont des cellules biologiques indifférenciées qui peuvent générer différents types de cellules spécialisées grâce à un processus appelé différenciation.
Certaines cellules souches peuvent devenir n’importe quel type de cellule différenciée dans notre corps tandis que d’autres catégories de cellules souches présentent déjà un certain degré de spécialisation.
Ces dernières ne peuvent alors devenir que des types de cellules spécifiques et étroitement liées (cellules souches multipotentes), comme les différents types de cellules d’un tissu.
Il existe également des cellules souches déjà vouées à devenir un type de cellule spécifique, mais elles ont la capacité de s’auto-renouveler par division cellulaire. Cette capacité d’auto-renouvellement est une autre caractéristique distinctive des cellules souches.
Cette propriété permet aux cellules souches de maintenir un pool de cellules mères qui peuvent donner naissance à de nouvelles cellules dans notre corps.
Les cellules souches neurales (CSN) sont les cellules souches autorenouvelables et multipotentes du système nerveux. Les CSN peuvent générer à la fois de nouveaux neurones et des cellules gliales (les cellules cérébrales non neuronales qui soutiennent et protègent les neurones, également appelées neuroglie ou simplement glie).
On appelle la capacité d’une cellule à se différencier en d’autres types de cellules, sa puissance. Plus le nombre de types de cellules en lesquels elle peut se différencier est élevé, plus la cellule est puissante.
La puissance existe sur un continuum, du plus au moins grand potentiel de différenciation, de : Totipotence → Pluripotence → Multipotence → Oligopotence → Unipotence.
Où la neurogenèse se produit-elle dans le cerveau ?
Les CSN résident dans des régions spécifiques du cerveau appelées « niches neurogéniques ».
Ces régions présentent des caractéristiques moléculaires et cellulaires qui créent un micro-environnement propice au développement neuronal.
Chez les mammifères adultes, il existe deux régions neurogéniques canoniques où résident les CSN. La zone subventriculaire, qui tapisse les ventricules latéraux et la zone subgranulaire du gyrus denté, dans l’hippocampe.
En dehors de ces deux régions, la neurogenèse est généralement considérée comme très limitée, dans le cerveau des mammifères adultes.
Cependant, des sites de neurogenèse non canonique ont été signalés dans différentes espèces, notamment le néocortex, le striatum, l’amygdale, l’hypothalamus, la substantia nigra, le cervelet et le tronc cérébral.
La plupart des recherches sur la neurogenèse adulte se sont concentrées sur la zone DG de l’hippocampe. La neurogenèse adulte hippocampique a été observée chez toutes les espèces de mammifères étudiées à ce jour.
Dans le cerveau humain adulte, la neurogenèse semble se produire dans l’hippocampe. Une zone du cerveau particulièrement importante pour les fonctions cognitives telles que l’apprentissage et la mémoire, ainsi que pour les émotions, l’humeur, l’anxiété et la réponse au stress.
Une autre zone où des preuves de neurogenèse adulte ont été trouvées chez l’homme est le striatum. Le striatum est surtout connu pour son rôle dans la coordination motrice, mais il joue également un rôle important dans la régulation de la récompense, de l’aversion, de la motivation et du plaisir.
Le striatum est aussi reconnu comme une structure clé dans les fonctions cognitives supérieures, en particulier dans la « flexibilité cognitive », c’est-à-dire la capacité d’adapter les objectifs comportementaux en réponse à des demandes contextuelles changeantes.
Les cellules souches neurales donnent naissance, si nécessaire, à de nouvelles cellules qui remplacent les cellules mortes ou mourantes dans le gyrus denté, où la neurogenèse adulte pourrait soutenir les processus impliqués dans le stockage et la récupération des souvenirs.
Comment naissent les nouveaux neurones ?
Les CSN passent de l’état dormant à l’état actif en sortant du cycle de division cellulaire et en y entrant, respectivement. Les CSN peuvent rester inactives pendant de longues périodes. Une fois activées, les CSN peuvent s’auto-renouveler et/ou générer des cellules progénitrices neurales qui peuvent se différencier en neurones (neurogenèse) ou en cellules gliales (gliogenèse).
Les CSN maintiennent ainsi un réservoir persistant de neurones putatifs nés à l’âge adulte.
Pour que les nouveaux neurones soient entièrement générés, les cellules doivent passer par les multiples étapes de la neurogenèse adulte : activation des CSN, prolifération des cellules progénitrices, différenciation et spécification du destin (l’engagement irréversible à devenir un type spécifique de cellule), migration, maturation et intégration dans le circuit neuronal existant.
Au cours de leur maturation, les neurones nouveau-nés commencent à acquérir leur morphologie typique en étendant et en ramifiant leurs axones et leurs dendrites, les projections qui leur permettent d’atteindre d’autres neurones (collectivement appelés neurites).
Ce processus est appelé neuritogenèse. Ils établissent ensuite un contact en formant de nouvelles synapses avec d’autres neurones, selon un processus appelé synaptogenèse.
Cela leur permet de transmettre des informations à d’autres neurones et de s’intégrer pleinement dans des circuits neuronaux fonctionnels.
Dans des expériences, les CSN ont migré sur de longues distances vers des zones cérébrales lésées. Une fois sur place, les NSC se différencient en neurones matures.
Cela suggère que la neurogenèse adulte est l’un des moyens par lesquels le cerveau tente de se guérir.
Mécanismes de plasticité du cerveau : neurogenèse, neuritogenèse et synaptogenèse
Le cerveau possède une capacité exceptionnelle d’adaptation en réponse aux défis cognitifs, émotionnels et environnementaux.
La plasticité neuronale est un terme qui fait référence à cette capacité de notre système nerveux à changer et à s’adapter en permanence.
La nature plastique du cerveau est l’une de ses caractéristiques les plus distinctives.
La plasticité cérébrale permet une amélioration constante des fonctions neuronales, une optimisation continue des performances et un ajustement incessant à notre environnement.
La génération de nouveaux neurones par la neurogenèse, ainsi que l’établissement de nouvelles connexions entre les neurones par la neuritogenèse et la synaptogenèse, sont au cœur de la plasticité de notre cerveau.
Au cours de leur maturation et de leur intégration fonctionnelle, les neurones nouveau-nés du cerveau adulte sont capables de détecter des informations et d’adapter leurs synapses à l’activité en cours.
Les neurones en cours de maturation possèdent une plasticité synaptique exceptionnelle, qui se manifeste par des changements dans le nombre, la structure et la force des synapses. Cette plasticité leur confère un degré d’adaptabilité plus élevé. Et les rend particulièrement sensibles aux exigences cognitives, aux stimuli environnementaux et aux expériences comportementales ou sensorielles.
Même des stimuli et des expériences qui auraient peu d’effet sur les processus synaptiques des neurones matures peuvent potentialiser la plasticité synaptique des jeunes neurones.
Les changements neuroplastiques se produisent en raison de notre environnement et de notre comportement. Nos pensées et nos émotions peuvent également amener le cerveau à se modifier.
Quand on vous dit, que nous avons un réel pouvoir dessus !
Neurogenèse et cognition
La neurogenèse est un processus intrinsèque de la fonction hippocampique qui agit comme un mécanisme adaptatif et comme un substrat pour les changements dépendant de l’expérience.
La génération de nouveaux neurones permet à l’hippocampe de répondre plus efficacement aux demandes cognitives. Qui bénéficient alors de l’intégration de nouveaux neurones dans les circuits neuronaux existants.
Ils permettent alors la modification et le perfectionnement constants des circuits neuronaux. La neurogenèse et la synaptogenèse contribuent à la plasticité structurelle et fonctionnelle du cerveau tout au long de la vie. Optimisant ainsi ses performances et nos réponses cognitives aux exigences de l’environnement.
La neurogenèse permet au cerveau de s’adapter aux nouveaux besoins et contextes environnementaux. En créant les éléments constitutifs de l’amélioration cognitive, de l’acquisition de nouvelles compétences, de l’amélioration de la coordination des mouvements et de l’amélioration du contrôle émotionnel.
En théorie, la neurogenèse hippocampique adulte fournit une source continue de nouveaux neurones pour soutenir les processus cognitifs. Surtout lorsqu’on la combine à d’autres capacités neuroplastiques existantes. L’utilisation des fonctions cognitives et des expériences personnelles entraîne l’apprentissage et la formation de nouveaux souvenirs.
Ce remodelage synaptique dépendant de l’activité permet au cerveau de façonner la connectivité en fonction de l’expérience en cours. Par conséquent, de rendre les réseaux neuronaux plus efficaces dans de nouveaux contextes cognitifs.
Des études suggèrent que le cerveau recrute ses capacités neuroplastiques beaucoup plus rapidement lorsque nous apprenons une nouvelle tâche (contrairement à un entraînement continu dans une tâche que nous avons déjà apprise).
Encore une bonne raison de se dire qu’il faut apprendre au quotidien !
Notre environnement et nos comportements influencent la neurogenèse
La neurogenèse est très sensible aux facteurs externes et endogènes. Notre environnement et nos comportements quotidiens vont grandement influencer nos capacités cognitives.
Un environnement stimulant, impliquant des niveaux plus élevés d’activité mentale et physique, d’interaction sociale et de stimulation sensorielle et motrice, peut augmenter le taux de neurogenèse.
Et ainsi potentialiser les différentes étapes de la neurogenèse de l’hippocampe, de la prolifération, la différenciation et la survie des CSN à la plasticité synaptique.
Par exemple, une bonne alimentation peut influencer le taux de neurogenèse. Un sommeil suffisant peut également être nécessaire à la neurogenèse de l’hippocampe adulte.
Par conséquent, nous pouvons favoriser activement la neurogenèse en ajustant nos habitudes et notre mode de vie. Mais le soutien actif de la neurogenèse peut aller au-delà de l’activité physique et de la stimulation cognitive. Les suppléments et les nootropiques peuvent également être des outils pour stimuler la neurogenèse.
L’exercice physique encourage la neurogenèse chez l’adulte. Ce qui entraîne une meilleure mémoire spatiale et des améliorations pour nous permettent de mieux choisir et atteindre nos objectifs.
Pourquoi soutenir la neurogenèse ?
La neurogenèse est un mécanisme important d’adaptation cognitive.
Les suppléments peuvent nous permettre de soutenir les mécanismes moléculaires et cellulaires qui contribuent au maintien des processus biochimiques. Qui, eux-mêmes, dirigent la neurogenèse.
Il est important de noter que les nootropiques peuvent contribuer à la capacité intrinsèque du cerveau à réguler la neurogenèse.
Lorsqu’il s’agit d’une réponse à des contextes exigeants ou à des circonstances qui entraînent un besoin accru de soutien régénératif.
Le bon côté de la neuroplasticité : la possibilité de développer son leadership
Si cette capacité au changement est surestimée par ceux qui pensent qu’une injonction et un peu de volonté suffisent, elle peut, à l’inverse, être trop sous-estimée par d’autres qui supposent manquer de compétences pour changer.
Nous sommes le plus souvent notre propre frein. Ces personnes sont bloquées sur une croyance : tout est déterminé à la naissance et pendant les premières années de vie.
Ces périodes sont certes déterminantes, mais nous savons maintenant que les capacités d’apprentissage perdurent jusqu’en fin de vie !
La connaissance de cette neuroplasticité permanente permet de conforter le modèle de « growth mindset » : en matière de compétences humaines, il est possible de progresser tout au long de sa vie quel que soit notre niveau de départ.