Les changements cérébraux chez les adolescents apportent des avantages sociaux mais des risques pour la santé mentale

La recherche émergente cherche à expliquer certains des changements qui se produisent lors de la transition de l'adolescence à l'âge adulte. Les enquêteurs ont découvert que les réseaux cérébraux deviennent «en ligne» pendant l’adolescence, ce qui permet aux adolescents de développer des compétences sociales adultes plus complexes. Cependant, le développement de nouveaux réseaux neuronaux expose également potentiellement les adolescents à un risque accru de maladie mentale.

Des chercheurs de l'Université de Cambridge et de l'University College London expliquent que l'adolescence est une période de changement majeur dans la vie, avec une augmentation des compétences sociales et cognitives et de l'indépendance, mais aussi un risque accru de maladie mentale.

Le document de recherche apparaît dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).

S'il est clair que ces changements dans l'esprit doivent refléter des changements de développement dans le cerveau, on ne sait pas exactement comment la fonction du cerveau humain mûrit au fur et à mesure que les gens grandissent, d'enfants à jeunes adultes.

Les chercheurs ont recueilli des données d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) sur l'activité cérébrale de 298 jeunes en bonne santé, âgés de 14 à 25 ans. Chaque participant a été scanné une à trois fois à environ 6 à 12 mois d'intervalle. Lors de chaque session de numérisation, les participants se couchaient tranquillement dans le scanner afin que les chercheurs puissent analyser le schéma des connexions entre les différentes régions du cerveau alors que le cerveau était dans un état de repos.

L'équipe a découvert que la connectivité fonctionnelle du cerveau humain, c'est-à-dire la manière dont les différentes régions du cerveau «se parlent», change de deux manières principales pendant l'adolescence.

Les enquêteurs ont découvert que les régions du cerveau importantes pour la vision, le mouvement et d'autres facultés de base étaient étroitement liées à l'âge de 14 ans et devenaient encore plus étroitement liées à l'âge de 25 ans. On a appelé cela un modèle de changement `` conservateur '', en tant que domaines de le cerveau riche en connexions au début de l'adolescence s'enrichit encore davantage lors du passage à l'âge adulte.

Cependant, les régions du cerveau qui sont importantes pour des compétences sociales plus avancées, telles que la capacité d'imaginer comment quelqu'un d'autre pense ou ressent (soi-disant théorie de l'esprit), ont montré un modèle de changement très différent.

Dans ces régions, les connexions ont été redistribuées au cours de l'adolescence: les connexions initialement faibles se sont renforcées et les connexions initialement fortes se sont affaiblies. Les enquêteurs ont qualifié cette transformation de modèle de changement «perturbateur», à mesure que les régions qui étaient pauvres dans leurs relations devenaient plus riches et les régions qui étaient riches devenaient plus pauvres.

Les chercheurs ont comparé les résultats de l'IRMf à d'autres données sur le cerveau et ont découvert que le réseau de régions qui montraient le modèle perturbateur de changement pendant l'adolescence présentait des niveaux élevés d'activité métabolique. Cette forme d'activation neurale est généralement associée à un remodelage actif des connexions entre les cellules nerveuses.

«D'après les résultats de ces scintigraphies cérébrales, il semble que l'acquisition de nouvelles compétences plus adultes pendant l'adolescence dépend de la formation active et perturbatrice de nouvelles connexions entre les régions cérébrales, mettant pour la première fois de nouveaux réseaux cérébraux en ligne pour offrir des compétences sociales et autres à mesure que les gens vieillissent », explique le Dr Petra Vértes, coauteur principal de l'article.

Le professeur Ed Bullmore, coauteur principal de l’article, commente: «Nous savons que la dépression, l’anxiété et d’autres troubles de santé mentale surviennent souvent pour la première fois à l’adolescence, mais nous ne savons pas pourquoi. Ces résultats nous montrent qu'une re-modélisation active des réseaux cérébraux est en cours pendant l'adolescence et qu'une meilleure compréhension du développement cérébral pourrait conduire à une meilleure compréhension des causes de la maladie mentale chez les jeunes.

Néanmoins, mesurer la connectivité fonctionnelle dans le cerveau présente des défis particuliers.

«L'étude de la connectivité fonctionnelle du cerveau avec l'IRMf est délicate car même le moindre mouvement de la tête peut corrompre les données - cela est particulièrement problématique lors de l'étude du développement de l'adolescent, car les plus jeunes ont plus de mal à rester immobiles pendant l'analyse», rapporte le Dr František Váša, responsable de l'étude. .

«Ici, nous avons utilisé trois approches différentes pour supprimer les signatures du mouvement de la tête des données et obtenu des résultats cohérents, ce qui nous a permis de croire que nos conclusions ne sont pas liées au mouvement de la tête, mais aux changements de développement dans le cerveau de l'adolescent.

Source: Université de Cambridge