Synaptogenèse, maturation et maladies

Le la synaptogenèse est la formation de synapses entre les neurones du système nerveux. La synapse signifie l'union ou le contact entre deux neurones, ce qui leur permet de communiquer entre eux, contribuant ainsi à nos processus cognitifs.

L'échange d'informations entre deux neurones se fait généralement dans une seule direction. Il y a donc un neurone appelé "présynaptique" qui envoie des messages, et un "postsynaptique" qui les reçoit.

Bien que la synaptogenèse se produise tout au long de la vie d'un être humain, certaines étapes se produisent beaucoup plus rapidement que dans d'autres. Ce processus maintient plusieurs milliards de synapses en échangeant des données dans le cerveau.

La synaptogenèse se produit continuellement dans notre système nerveux. À mesure que nous apprenons et expérimentons de nouvelles expériences, de nouvelles connexions neuronales se forment dans notre cerveau. Cela se produit chez tous les animaux avec le cerveau, bien qu'il soit particulièrement prononcé chez l'homme.

En ce qui concerne le cerveau, le plus gros ne signifie pas que c'est mieux. Par exemple, Albert Einstein avait un cerveau d'une taille complètement normale. De ce qui a été déduit, l'intelligence est liée à la quantité de connexions entre les cellules du cerveau plutôt qu'au nombre de neurones.

Il est vrai que la génétique joue un rôle fondamental dans la création des synapses. Cependant, le maintien de la synapse est davantage déterminé par l'environnement. Ceci est dû à un phénomène appelé plasticité cérébrale.

Cela signifie que le cerveau a la capacité de changer en fonction des stimuli externes et internes qu'il reçoit. Par exemple, lorsque vous lisez ce texte, il est possible que de nouvelles connexions cérébrales se forment si vous vous en souvenez en quelques jours.

Synaptogenèse en neurodéveloppement

Les premières synapses peuvent être observées au cinquième mois du développement embryonnaire. Plus précisément, la synaptogenèse commence vers la dix-huitième semaine de gestation et continue de changer tout au long de la vie.

Pendant cette période, une redondance synaptique se produit. Cela signifie que plus de connexions de compte sont établies et progressivement elles sont éliminées de manière sélective au fil du temps. Ainsi, la densité synaptique diminue avec l'âge.

Étonnamment, les chercheurs ont découvert une seconde période de synaptogenèse élevée: l'adolescence. Cependant, cette croissance n'est pas aussi intense que celle qui se produit pendant le développement intra-utérin.

Période critique

Il y a une période critique critique dans la synaptogenèse suivie de la taille synaptique. Cela signifie que les connexions neuronales qui ne sont pas utilisées ou sont inutiles sont éliminées. Durant cette période, les neurones se font concurrence pour créer de nouvelles connexions plus efficaces.

Il semble qu'il existe une relation inverse entre la densité synaptique et les capacités cognitives. De cette manière, nos fonctions cognitives sont affinées et deviennent plus efficaces lorsque le nombre de synapses diminue.

Le nombre de synapses provenant de cette étape est déterminé par la génétique de la personne. Après cette période critique, les connexions éliminées ne peuvent plus être récupérées à un stade ultérieur de la vie.

Grâce à la recherche, on sait que les bébés peuvent apprendre n'importe quel langage avant que la taille synaptique ne commence. C'est parce que leurs cerveaux, pleins de synapses, sont prêts à s'adapter à n'importe quel environnement.

C'est pourquoi, en ce moment, ils peuvent différencier sans difficulté tous les sons de langues différentes et sont prédisposés à les apprendre.

Cependant, une fois exposés aux sons de la langue maternelle, ils commencent à s'y habituer et à les identifier beaucoup plus rapidement avec le temps.

Cela est dû au processus d'élagage neuronal, au maintien des synapses les plus utilisées (celles qui supportent, par exemple, les sons de la langue maternelle) et à l'élimination de celles qui ne sont pas considérées utiles.

Maturation synaptique

Une fois qu'une synapse est établie, elle peut être plus ou moins durable en fonction du nombre de répétitions d'un comportement.

Par exemple, se souvenir de notre nom supposerait des synapses très bien établies, qui sont presque impossibles à briser, car nous l’avons évoqué à plusieurs reprises dans notre vie.

Quand une synapse est née, elle a beaucoup d'innervation. Cela se produit parce que les nouveaux axones ont tendance à innerver les synapses existantes, ce qui les rend plus fermes.

Cependant, lorsque la synapse mûrit, elle différencie et sépare les autres. Dans le même temps, les autres connexions entre les axones sont rétractées moins la connexion mature. Ce processus s'appelle l'élimination synaptique.

Un autre signe de maturation est que la taille du bouton terminal du neurone postsynaptique augmente et que de petits ponts sont créés entre eux.

Synaptogenèse Réactive

Peut-être, à ce stade, vous êtes-vous déjà demandé ce qui se passe après une lésion cérébrale qui détruit certaines synapses existantes.

Comme vous le savez, le cerveau est en constante évolution et possède une plasticité. C'est pourquoi, après une blessure, la synaptogenèse dite réactive se produit.

Il consiste en de nouveaux axones issus d'un axone intact, poussant vers un site synaptique vide. Ce processus est guidé par des protéines telles que les cadhérines, la laminine et l’intégrine. (Dedeu, Rodríguez, Brown, Barbie, 2008).

Cependant, il est important de noter qu'ils ne se développent pas ou ne se synchronisent pas toujours correctement. Par exemple, si le patient ne reçoit pas un traitement correct après une lésion cérébrale, il est possible que cette synaptogenèse soit inadaptée.

Maladies qui influencent la synaptogenèse

L'altération de la synaptogenèse a été associée à plusieurs affections, principalement à des maladies neurodégénératives.

Dans ces maladies, parmi lesquelles la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer, il existe une série d'altérations moléculaires encore inconnues. Celles-ci entraînent l'élimination massive et progressive des synapses, reflétées dans les déficits cognitifs et moteurs.

L'une des altérations constatées concerne les astrocytes, un type de cellules gliales qui interviennent dans la synaptogenèse (entre autres processus).

Il semble que dans l'autisme, il existe également des anomalies dans la synaptogenèse. Il a été constaté que ce trouble neurobiologique se caractérise par un déséquilibre entre le nombre de synapses excitatrices et inhibitrices.

Cela est dû à des mutations dans les gènes qui contrôlent cet équilibre. Cela se traduit par des altérations de la synaptogenèse structurale et fonctionnelle, ainsi que de la plasticité synaptique. Apparemment, cela se produit également dans l'épilepsie, le syndrome de Rett, le syndrome d'Angelman et l'X fragile (García, Dominguez et Pereira, 2012).

Références

1. García-Peñas, J., Domínguez-Carral, J. et Pereira-Bezanilla, E. (2012). Altérations de la synaptogenèse dans l'autisme. Implications éthiopiennes et thérapeutiques. Revista de Neurología, 54 (Supl 1), S41-50.
2. Guillamón-Vivancos, T., Gómez-Pinedo, U. et Matías-Guiu, J. (2015). Astrocytes dans les maladies neurodégénératives (I): fonction et caractérisation moléculaire. Neurology, 30 (2), 119-129.
3. Martínez, B., Rubiera, A.B., Calle, G. et Vedado, M.P. D.L. R. (2008). Quelques considérations sur la neuroplasticité et les maladies cérébrovasculaires. Geroinfo, 3 (2).
4. Rosselli, M., Matute, E. et Ardila, A. (2010). Neuropsychologie du développement de l'enfant. Mexico, Bogotá: Editorial Le manuel moderne.