Si les astrocytes ont longtemps été considérées comme de simples cellules de soutien des neurones, ces travaux d’une équipe de l’Inserm, du CNRS et du Collège de France, publiés dans la prestigieuse revue Science, leur attribuent un rôle décisif dans le développement cognitif. Les scientifiques documentent ici leur implication à la fin de la période de plasticité cérébrale et en particulier, dans le développement des facultés sensorielles et cognitives. Longtemps considérées comme de simples « nettoyeurs », ces cellules qui interviennent à un stade ultérieur du développement, pourraient constituer un moyen de réintroduire de la plasticité dans le cerveau adulte.
Des résultats qui peuvent inspirer de nouvelles stratégies, via les astrocytes, pour optimiser ou « booster » la plasticité cérébrale chez l'adulte, en particulier dans les situations de rééducation suite à des lésions cérébrales ou des troubles neurodéveloppementaux. La plasticité cérébrale est en effet une capacité cérébrale clé pour de nombreuses fonctions cognitives. Si elle marque « un pic » après la naissance, une période au cours de laquelle le cerveau remodèle le « câblage » des neurones en fonction des stimulations externes qu'il reçoit, la plasticité cérébrale est une capacité de tous âges. Cependant, la fin de l’adolescence peut être considérée comme une période de « fermeture » au moins partielle de ce pic de plasticité, avec une relative stabilisation des circuits neuronaux, associée à un traitement efficace de l'information et à un développement cognitif normal.
Cependant, encore une fois, la plasticité reste toujours possible dans le futur, bien qu'à un niveau beaucoup plus faible qu'au début de la vie.
Les astrocytes pour relancer la plasticité
Les affections pouvant interférer avec la plasticité cérébrale au cours du développement du cerveau, comme un trouble oculaire ou auditif par exemple, peuvent avoir des conséquences cognitives à long terme. Ne pas voir correctement induit un câblage cérébral correspondant définitivement altéré s'il n'est pas traité à temps.
Remodeler ce câblage en relançant la plasticité cérébrale, même après cette période de relative fermeture, permettrait de réparer certaines fonctions cognitives, même une fois le développement cérébral globalement achevé. Pour cela, il s’agit de mieux caractériser les mécanismes biologiques qui sous-tendent la fermeture de cette période de grande plasticité. Des études animales pionnières, menées dans les années 1980 s’y sont risquées, et ont suggéré que la greffe d'astrocytes immatures dans le cerveau d'animaux adultes a permis de redéclencher une période de plasticité majeure.
L’auteur principal, Nathalie Rouach (Inserm/CNRS/Collège de France) et son équipe ont donc renouvelé l’expérience et greffé des astrocytes immatures pour réintroduire la plasticité cérébrale dans le cortex visuel de souris.
- Les scientifiques confirment ainsi que la présence d'astrocytes immatures est la clé de la plasticité cérébrale ;
- les astrocytes apparaissent ensuite impliqués dans le développement de la maturation des interneurones pendant la période de plasticité, conduisant finalement à sa fermeture ;
- ce processus de maturation se produit via un nouveau mécanisme impliquant la protéine Connexine 30, dont les chercheurs ont trouvé des niveaux élevés dans les astrocytes matures lors de la fermeture.
La greffe d’astrocytes une thérapie possible pour redonner de la plasticité cérébrale ? La greffe d’astrocytes immatures issu du cortex visuel de jeunes souris (âgées de 1 à 3 jours) puis cultivés, dans le cortex visuel primaire de souris adultes, induit en effet, chez les souris greffées, un niveau de plasticité plus élevé, vs souris témoins non greffées.
« En neuroscience il ne faut pas se concentrer uniquement sur les neurones ».
Les cellules gliales, dont les astrocytes forment un sous-type, régulent la plupart des fonctions du cerveau. Ces cellules ont des rôles actifs.
« De plus, les cellules gliales, qui représentent plus de la moitié des cellules du cerveau, sont moins. fragiles que les neurones et constituent donc un moyen plus accessible d'agir sur le cerveau ».
Source: Science 02 Jul 2021 DOI: 10.1126/science.abf5273 Astrocytes close the mouse critical period for visual plasticity
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