Une personne sur 4000 naît sans corpus callosum, une structure cérébrale constituée de fibres neuronales utilisées pour transférer des informations d'un hémisphère à l'autre. Un quart de ces personnes ne présentent aucun symptôme, tandis que les autres ont un quotient intellectuel bas ou souffrent de troubles cognitifs graves.
Dans une étude publiée dans la revue Cortex cérébral, des neuroscientifiques de l'Université de Genève (UNIGE) ont découvert que lorsque les fibres neuronales qui servent de pont entre les hémisphères manquent, le cerveau se réorganise et crée un nombre impressionnant de connexions à l'intérieur de chaque hémisphère. Ceux-ci créent plus de connexions intra-hémisphériques que dans un cerveau sain, ce qui indique que des mécanismes de plasticité sont impliqués. On pense que ces mécanismes permettent au cerveau de compenser les pertes en recréant des connexions avec d'autres régions du cerveau en utilisant des voies neuronales alternatives.
Le corps calleux se développe in utero entre la dixième et la vingtième semaine de gestation. L'agénésie du corps calleux est une malformation cérébrale congénitale dans laquelle cette structure cérébrale ne se développe pas, entraînant la naissance d'un bébé sur 4000 sans corps calleux. Lorsqu'il manque, rien ne remplace cette structure d'une dizaine de centimètres, à l'exception du liquide céphalo-rachidien. Cela signifie que les informations transmises d'un hémisphère à l'autre ne peuvent plus être véhiculées par les projections neuronales du corps calleux. & laquoLeur rôle dans un cerveau sain « , commence Vanessa Siffredi, chercheuse à la Faculté de médecine de l'UNIGE, » pour assurer le fonctionnement de diverses fonctions cognitives et sensori-motrices « . Étonnamment, 25% des personnes atteintes de cette malformation ne présentent aucun signe visible; 50% ont quotients intellectuels moyens et difficultés d'apprentissage, et les 25% restants souffrent de troubles cognitifs sévères.
Fibres mystérieuses
La littérature scientifique montre qu'en l'absence du corps calleux, certaines fibres destinées à servir de pont entre les hémisphères, appelées faisceaux Probst, contournent la zone cérébrale absente et s'enroulent à l'intérieur de chaque hémisphère. «Les zones de sauvegarde varient d'un individu à l'autre. Et nous ne comprenons pas leurs fonctions», explique le neuroscientifique. Les scientifiques de l'UNIGE – travaillant en collaboration avec leurs collègues de l'Université de Melbourne – ont entrepris de comprendre cette variabilité et d'examiner le rôle des fibres. À l'aide de l'imagerie cérébrale par IRM, ils ont étudié les liens anatomiques et fonctionnels entre les différentes régions du cerveau d'environ 20 enfants australiens âgés de 8 à 17 ans souffrant d'agénésie du corps calleux.
Un rôle salutaire
Cette approche a d'abord permis d'observer les relations physiques entre les différentes régions du cerveau, c'est-à-dire leurs liens structurels. Chez les enfants atteints d'agénésie du corps calleux, les fibres neurales à l'intérieur de chaque hémisphère sont plus nombreuses et de meilleure qualité que dans les cerveaux sains. De plus, les scientifiques de l'UNIGE ont réussi à déterminer les corrélations entre l'activité des différentes régions du cerveau et leurs liens fonctionnels. «Si deux régions sont actives ensemble, cela signifie qu'elles communiquent entre elles», explique le Dr Siffredi. Les données montrent que la connectivité fonctionnelle intra et inter-hémisphérique des cerveaux sans corps calleux est comparable à celle des cerveaux sains. «Remarquablement, la communication entre les deux hémisphères est maintenue. Nous pensons que les mécanismes de plasticité, tels que le renforcement des liaisons structurelles dans chaque hémisphère, ont compensé le manque de fibres neuronales entre les hémisphères. De nouvelles connexions sont créées et les signaux peuvent être réacheminés afin que la communication soit préservée entre les deux hémisphères. «
Prédire les troubles cognitifs
Les neuroscientifiques genevois ont également observé une corrélation entre l'augmentation des connexions intra-hémisphériques et les compétences cognitives. Ces informations sont très intéressantes pour le travail clinique car, l'agénésie étant actuellement détectée au moyen d'une échographie pendant la grossesse, il est souvent proposé d'interrompre une grossesse.
Dans un avenir pas trop lointain, on pourrait imaginer utiliser l'imagerie IRM pour prédire si la malformation observée par échographie risque d'être associée ou non à une déficience cognitive, et ainsi mieux informer les futurs parents. «
Dr Vanessa Siffredi, Chercheur, Faculté de médecine de l'UNIGE
La source:
Référence du journal:
Siffredi, V., et coll. (2020) Les réponses neuroplastiques structurales préservent la connectivité fonctionnelle et les résultats neurocomportementaux chez les enfants nés sans corps calleux. Cortex cérébral. doi.org/10.1093/cercor/bhaa289.
