PLASTICITÉ CÉRÉBRALE

L’exploration de la plasticité cérébrale : perspectives médicales

Les processus à l’origine de la plasticité cérébrale reposent donc sur des modifications structurales et fonctionnelles à court, moyen, ou long terme, des réseaux neuronaux. Ils impliquent des modifications à différents niveaux d’organisation, du moléculaire au comportemental. On dispose de techniques d’exploration permettant de les appréhender à ces différentes échelles. Ainsi, les modifications des cartes d’activation cérébrale et la connectivité fonctionnelle des réseaux neuronaux sont objectivables par des mesures globales de l’activité cérébrale comme le permettent l’imagerie fonctionnelle – imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), imagerie fonctionnelle dans le proche infrarouge (NIRSf) –, l’électroencéphalographie (EEG) ou encore la magnétoencéphalographie (MEG).

La connectivité anatomique est accessible par l’imagerie en tenseur de diffusion (DTI).

Les modifications des réseaux sont sous-tendues par des modifications de la transmission synaptique, elles-mêmes dépendantes à l’échelle moléculaire de la modulation de fonctionnement de canaux ioniques, donc de l’expression des gènes qui codent pour leur protéine et de la régulation épigénétique associée. L’étude des marqueurs moléculaires de la plasticité ouvre la perspective de nouvelles cibles thérapeutiques. Ainsi, pour les accidents vasculaires cérébraux sont testés des réparateurs d’axone, des facteurs de croissance, des médicaments inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine par les synapses. Par ailleurs, on découvre que la glie qui entoure les neurones est fortement impliquée dans la plasticité synaptique, de même que dans les possibilités de neurogenèse et de synaptogénèse (nouvelles synapses).

Ces techniques d’investigation permettent l’étude des effets de différents facteurs sur la plasticité cérébrale (influences environnementales, hormones, sommeil, vieillissement) et permettent d’améliorer les connaissances du fonctionnement cérébral chez le sujet sain. En révélant le potentiel élevé de neuroplasticité chez l’adulte, elles ouvrent la perspective d’interventions neuromodulatrices.

Par exemple, la plasticité cérébrale constatée par imagerie liée à l’expertise motrice chez le sportif peut être reproduite par la représentation mentale du mouvement (imagerie motrice) et ouvre la perspective de l’utilisation de stimulations cérébrales au cours de la pratique sportive pour l’amélioration des performances ou pour la récupération lors de blessures. De même, on étudie l’effet de la pratique musicale et de l’expertise sensorimotrice qu’elle induit sur la prévention des effets cognitifs du vieillissement.

Mais ces techniques permettent surtout d’explorer l’implication positive ou délétère de la plasticité en pathologie, en vue de réduire les conséquences des lésions cérébrales. Les études de la plasticité post-lésionnelles après AVC développent le concept de plasticité maladaptative, utile pour la compréhension des déficits et le choix des stratégies de rééducation et d’apprentissage moteur et d’interventions thérapeutiques visant à rétablir la fonction déficitaire au-delà de la récupération spontanée.

L’entraînement par des gestes répétitifs et finalisés, la thérapie par la contrainte ainsi que l’imagerie motrice restent les bases du traitement de la récupération motrice après un AVC. Les techniques non invasives de stimulation magnétique transcrânienne (t-TMS) et de stimulation directe par courant continu (t-DCS) ont été proposées comme adjuvants sans que les espoirs suscités aient pour l’instant été récompensés chez les patients. Outre les traitements médicamenteux en particulier sérotoninergiques cités plus haut, les greffes de cellules souches et les neuro-implants utilisant les biomatériaux sont[...]