La négligence de l'enfance, l'isolement affaiblissent les circuits cérébraux
Il semble qu’être isolé pendant l’enfance empêche les cellules de la substance blanche du cerveau de se développer et de produire la quantité correcte de myéline, «l’isolant» graisseux des fibres nerveuses qui aide à envoyer des messages à longue distance dans le cerveau.
En outre, les chercheurs ont identifié une voie moléculaire impliquée dans ces anomalies, et le moment de la privation sociale est un facteur important dans son dysfonctionnement.
Des études sur des enfants qui ont grandi dans des institutions avec une négligence grave ont montré des changements dans la substance blanche dans le cortex préfrontal, mais le mécanisme de ces changements était inconnu.
Pour la nouvelle étude, des chercheurs du F.M. Le Kirby Neurobiology Center de l’hôpital pour enfants de Boston a modélisé la privation sociale chez les souris en les isolant pendant deux semaines.
Pendant une «période critique», commençant trois semaines après la naissance, l'isolement a empêché les cellules (appelées oligodendrocytes) de mûrir dans le cortex préfrontal - une région importante pour la fonction cognitive et le comportement social. En conséquence, les fibres nerveuses avaient des revêtements plus minces de myéline, qui est produite par les oligodendrocytes, et les souris ont montré des difficultés d'interaction sociale et de mémoire de travail.
La nouvelle étude s'ajoute à un nombre croissant de recherches sur le fait que les cellules gliales, y compris les oligodendrocytes, font plus que simplement soutenir les neurones, mais participent plutôt activement à la mise en place des circuits du cerveau à mesure qu'elles reçoivent des informations de l'environnement.
«En général, on pense que l’expérience façonne le cerveau en influençant les neurones», a déclaré Gabriel Corfas, Ph.D., directeur de l’étude, qui occupe un poste dans les départements de neurologie et d’otolaryngologie du Boston Children’s Hospital et de la Harvard Medical School.
«Nous montrons que les cellules gliales sont également influencées par l'expérience et qu'il s'agit d'une étape essentielle dans l'établissement de circuits neuronaux normaux et matures. Nos résultats fournissent un contexte cellulaire et moléculaire pour comprendre les conséquences de l'isolement social. »
La myéline est vitale pour une communication saine entre les différentes zones du cerveau, de sorte que la myélinisation plus faible pourrait expliquer les déficits sociaux et cognitifs chez les souris. Corfas a précédemment montré qu'une myélinisation anormale altère la signalisation dopaminergique dans le cerveau, ce qui pourrait ajouter une autre explication aux résultats.
La nouvelle étude montre également que les effets de l'isolement social sont sensibles au temps. Si les souris étaient isolées pendant une période spécifique de leur développement, elles ne parvenaient pas à retrouver leur fonctionnement même lorsqu'elles étaient replacées dans un environnement social. En revanche, si les souris étaient isolées après cette période dite critique, elles restaient normales.
Enfin, Corfas et ses collègues ont identifié une voie de signalisation moléculaire par laquelle l'isolement social conduit à une myélinisation anormale.
«Ces observations indiquent que les mécanismes que nous avons trouvés sont nécessaires pour que le cerveau« bénéficie »de l’expérience sociale précoce», a déclaré Corfas.
Le laboratoire de Corfas étudie actuellement des médicaments susceptibles de stimuler la croissance de la myéline.
«Avoir à la fois trop et trop peu de myélinisation est mauvais», dit Corfas. «C'est une voie qui nécessite une réglementation très prudente.»
Manabu Makinodan, M.D., Ph.D., boursier postdoctoral au laboratoire de Corfas, a été le premier auteur de l'article, publié dans la revue Science.
Source: Hôpital pour enfants de Boston
