Cours 3 - Plasticité

Question 1

Qu’est-ce que la plasticité?

Answer 1

• La capacité du cerveau de se modifier et se réorganisant.

Question 2

Vrai ou Faux? Le cerveau se réorganise seulement lorsqu’il y a eu lésion

Answer 2

Faux

Question 3

Expliquez l’étude de comment le cerveau se modifie de manière anatomique avec le temps. (épaisseur corticale avec le temps)

Answer 3

o 13 enfants scannés à 4 moments dans le développement. On regarde l’épaisseur corticale. On veut voir si l’épaisseur du cortex change dans le développement (et comment!)
o Sur l’axe des x, on a l’âge, et les y on a l’épaisseur corticale
1. Le patron général développemental de 5 à 20 ans est une diminution de l’épaisseur du cortex.
2. Les patrons, au niveau des différentes régions du cerveau, sont très hétérogènes. Le cerveau ne se développe pas partout de la même façon.
o Pourquoi est-ce que le cerveau s’amincie? Pruning : élagage. Lorsqu’un enfant nait, il y a beaucoup de matériel neuronal et les lois Ebbiennes nous disent que les réseaux non utiles finissent par disparaître. On garde ce qui nous est utile.
o Diapo avec des couleurs : chaque changement de couleur = un changement cortical. Les régions qui ont tendance à se modifier le plus rapidement sont les régions primaires (cortex visuel, moteur, etc). Les régions qui maturent plus tard sont les régions de haut niveaux (temporal et frontal).

Question 4

Pouruqoi est-ce que le cerveau s’amincie?

Answer 4

Pruning : élagage. Lorsqu’un enfant nait, il y a beaucoup de matériel neuronal et les lois Ebbiennes nous disent que les réseaux non utiles finissent par disparaître. On garde ce qui nous est utile.

Question 5

Quelles sont les deux choses à retenir sur la plasticité ?

Answer 5

1. Le patron général développemental de 5 à 20 ans est une diminution de l’épaisseur du cortex.
2. Les patrons, au niveau des différentes régions du cerveau, sont très hétérogènes. Le cerveau ne se développe pas partout de la même façon.

Question 6

Expliquez l’étude faite sur la plasticité dans l’Entièreté de la vie humaine?

Answer 6

o Qu’en est-il pour le reste de la vie humain? On a fait une autre étude, mais avec des individus au début de l’âge adulte jusqu’à la vieillesse. 10-90 ans. On voit les deux mêmes principes que chez les enfants :
 Une diminution progressive de l’épaisseur du cortex avec le temps. (Pas d’inquiétude, le cerveau est faire de d’autre chose que du cortex!)
 Le cerveau ne se développe pas partout de la même façon.
o Ils ont aussi regardé le volume total de la matière blanche, de la matière grise et du liquide céphalo-rachidien.
 On voit que la diminution du cortex est compensé par l’augmentation graduelle du volume de matière blanche.
 Donc, matière grise diminue alors que matière blanche augmente. Les connexions et réseaux dans le cerveau sont fondamentale pour les fonctions cognitives. Pourquoi la matière blanche augmente? C’est à cause des connexions dans le cerveau qui s’actualise.
 Tout finit par diminuer à partir d’environ 40 ans
 Augmentation graduelle du LCR.
o Des lésions cérébrales qui surviennent à différents âges vont être très différent. L’âge a un gros impact sur la présentation symptomatique. Le moment où la lésion survient, le cerveau n’a pas atteint le même niveau de maturité. Caractéristique fondamentale des effets des lésions = l’âge.

Question 7

Vrai ou Faux? Matière grise diminue alors que matière blanche augmente

Answer 7

Vrai

Question 8

Pourquoi est-ce que la matière blanche augmente?

Answer 8

Parce que les connexions se font plus nombreuses et s’actualisent

Question 9

Vrai ou Faux? L’âge n’est pas un facteur important dans les lésions

Answer 9

Faux

Question 10

à partir de quel âge est-ce que la matière grise et blanche diminues toutes les deux?

Answer 10

40 ans

Question 11

Expliquez l’étude sur la matière blanche chez les gens de 5 à 30 ans

Answer 11

o 103 participants et chacune des lignes correspond au moment où il a été scanné de 5 à 30 ans. (matière blanche)
o Matière grise de 5 à 30 ans : réplique des études antérieures, le patron global de la matière grise finit par s’amincir avec l’âge.
o Matière blanche : augmentation de la matière blanche.
o Cette étude est une moyenne : mais évidemment, ce n’est jamais tout le monde qui a le même patron. Une proportion des participants n’aura pas de changement ou auront une diminution du volume de leur matière blanche. Mais en majorité, ça augmente.
o Ils ont regardé différents tracts de matière blanche. On montre des exemples plus spécifique de régions de matière blanche. On veut montrer deux choses
 Les patrons sont très différents d’une région à l’autre
 Quand on regarde les données individuelles (graphiques en bas), on voit toujours une grande hétérogénéité, moins majoritaire que pour le graphique général.

Question 12

Expliquez le développement intra utérin du cerveau et l’étude faite là dessus

Answer 12

o Le cerveau dans le ventre de la mère se développe aussi. On peut scanner des cerveaux de fetus.
o Scan de 166 femmes enceintes qui étaient dans le 2e ou 3e trimestre.
o On observe une augmentation dans toutes les composantes du cerveau
 On voit que le développement ne se fait toutefois pas au même rythme, dépendamment de la région du cerveau.
o Le pourcentage de tout le cerveau est occupé par ces différentes structures. Pour les structures sous-corticale, le volume qui est occupé par les structures sous-corticales est le même longtemps.
 La matière blanche et grise ont des patrons très dynamiques. Pendant le développement, la matière grise prend moins de place jusqu’à 30-35 semaines où elle commence à prendre de l’ampleur. La matière blanche suit un patron complètement inverse. Une fois que l’enfant est né, on sait que les deux types de matière suivent des patrons inverses.

Question 13

Expliquez la procédure d’étude sur le développement cortical et la cognition

Answer 13

• Ils ont scanné le cortex de chacun des individus et ont regardé si celui-ci corrélait avec le QI en segmentant le cortex pour corréler chaque petite partie.
  o Quand on est dans des couleurs plus froides : corr positive (QI plus élevé, cortex plus épais), les couleurs froides : corr négative (QI plus élevé, cortex moins épais). Si c’Est vert, c’est une corr nulle, il n’y a pas vraiment de lien.
  o Quand on prend tout l’échantillon, avec tous les âges mis ensemble, on ne pouvait pas conclure qu’il y avait une corrélation entre le cortex et le QI.

Question 14

Lorsque tus les âges étaient mis ensemble, on ne pouvais pas réellement conclure qu’une région était plus corrélée qu’une autre. Toutefois, en séparant les groupes d’âge, les conclusions furent plus concluentes. Expliquez.

Answer 14

 Jeune enfant : Plus le cortex est mince, plus le QI est élevé. Patron général de corr négative.
 Late childhood : Plus le cortex est épais, plus le QI est élevé. Corr positive! Ce type de crrélation va se maintenir jusqu’au début de l’âge adulte.

Question 15

Expliquez ce qu’ils ont fait avec le groupe d’intelligence élevée.

Answer 15

• Autre étape : on prend le groupe d’intelligence supérieure et on regarde leur développement
  o Les enfants au début childhood ont un cortex plus mince que les autres groupes.
  o À partir de 7 ans, le cortex des enfants avec une intelligence supérieure augmente. Rendu à environ 12 ans (late childhood), le cortex de ces mêmes enfants est plus épais que les gens des autres groupes.
  o À partir d’environ le début de l’adolescence, le cortex de tout le monde devient plus mince et à 19 ans, il n’y a pratiquement pas de différence entre les différents groupes.
• La relation entre le cortex et le QI n’Est pas linéaire, il est dynamique. Il change beaucoup.

Question 16

Quelle semble être la caractéristique importante dans l’intelligence d’une enfant?

Answer 16

La plasticité du cortex
o Ce qui distingue les gens avec un très haut QI, c’est que le cerveau change plus les autres groupes. C’est qu’ils sont vraiment plus minces lorsqu’ils sont plus minces, et quand il diminut en épaisseur, c’est qu’il diminuent plus en épaisseur. Leur cerveau est donc plus plastique que les autres personnes et c’est le lien entre le cortex et le QI. Plus on est plastique (qui change plus), plus le QI (ou autres fonctions cognitives) est haut.

Question 17

Vrai ou Faux? Le QI est stable

Answer 17

Vrai

Question 18

Quelle région est très corrélée avec l’intelligence et la génétique à l’enfance?

Answer 18

Cortex cingulaire antérieur (Corrélation très forte)

Question 19

Quelle région est très corrélée avec l’intelligence et la génétique à l’adolescence?

Answer 19

Cortex orbitofrontal et cortex frontal médian

Question 20

Quels sont les 3 choses importantes dans le lien entre le cortex et le QI?

Answer 20

o Génétique + Spécificité neuroanatomique + Âge

Question 21

Expliquez l’étude qui explique la cause du lien entre cortex et QI

Answer 21

o Dans l’étude, plein de participants jumeaux, triplets, enfants uniques.
o Au début, ils ont seulement fait le lien avec l’épaisseur corticale et le QI. On voit alors les mêmes régions que tantôt. Ce qui est important : lien mathématiquement crée entre le lien épaisseur/QI et le facteur génétique, puis pour le facteur environnemental
 Dans leur échantillon de participant : le lien entre QI et épaisseur corticale semble être expliqué en grande partie par la génétique, plutôt qu’environnemental
 Le lien génétique est beaucoup plus fort que l’environnement (pratiquement inexistant)
 Les régions du cerveau avec les plus fortes corrélations avec le QI changent de façon importante dans le développement. Les régions changent le plus dans le développement. Donc, les régions les plus plastiques dans le développement sont les régions qui sous-tendent les fonctions cognitives dans le cerveau.*
• Les régions qui prennent le plus de temps à se développer sont les régions qui sous-tendent des fonctions cognitives, donc le lien peut être fait de cette façon.

Question 22

Important:  Les régions du cerveau avec les plus fortes corrélations avec le QI changent de façon importante dans le développement. Les régions changent le plus dans le développement. Donc, les régions les plus plastiques dans le développement sont les régions qui sous-tendent les fonctions cognitives dans le cerveau.*
• Les régions qui prennent le plus de temps à se développer sont les régions qui sous-tendent des fonctions cognitives, donc le lien peut être fait de cette façon.

Answer 22

…

Question 23

Vrai ou Faux?  Le lien génétique est beaucoup plus fort que l’environnement

Answer 23

Vrai

Question 24

Expliquez l’implication avec les enfants prématurés

Answer 24

• Jusqu’à 50% auront des troubles cognitifs à l’âge adulte
  o Un QI moyen moins élevé
• Réduction globale du volume cérébral:
  o Particulièrement matière blanche
  o Lien entre QI et matière blanche chez le prématuré? Est-ce que lien là est aussi corrélé dans une pathologie ?
• Recrute des adolescents qui étaient prématurés. Et groupe contrôle né à terme.
  o Ce qu’on a fait à tous ces enfants : IRM, WASI, performance scolaire, difficultés comportementales, scolarisation de la mère.
• La lésion cérébrale de l’adolescent avait évidemment un impact négatif sur le QI.
  o Une panoplie de différence dans le cerveau avec des enfants prématuré VS des enfants à terme. Anomalies entre les deux groupes. Les mêmes enfants qui ont des anomalies ont un QI moins élevé que chez les enfants nés à terme.
• Échelle des y, QI. Échelle des x, volume du corps calleux.
  o Chez les enfants prématurés, les enfants chez qui le volume de matière blanche général et le corps calleux est plus près de la normalité, auront un QI plus élevé.
  o Le volume de la matière blanche et l’aire du corps calleux explique 70% de la variation entre le QI chez les enfants prématurés, avec ou sans blessure. Le lien est très très fort.
   Ce lien ne se voit pas chez les enfants à terme. On voit seulement cette corrélation chez les prématurés.

Question 25

Vrai ou Faux? Le volume de la matière blanche et l’aire du corps calleux explique 70% de la variation entre le QI chez les enfants prématurés, avec ou sans blessure. Ce lien se voit aussi avec les enfant à terme

Answer 25

Faux, ne se voit pas avec les enfants à terme

Question 26

Expliquez l’étude avec les chauffeurs de taxi et l’étude similaire qui avait les mêmes conclusions

Answer 26

• Une des études les plus connues : les chauffeurs de taxi et le volume de l’hippocampe.
• Effectivement, la surface de l’hippocampe chez les chauffeurs de taxi était modifié en fonction de leur expérience de chauffeur de taxi.
  o Ils ont même fait un lien entre le volume de l’hippocampe et le temps depuis qu’on a commencé à faire le métier de chauffeur. (Donc plus ça fait longtemps qu’on et chauffeur, plus l’hippocampe est gros).
• Étude sœur/similaire : entraîner des participants à faire quelque chose. Un scan avant et un scan après : dans deux régions on voit un changement dans le volume du cortex temporal médian et du sulcus intra-pariétal. Après avoir arrêter de s’entraîner, on a vu une diminution du volume de ces régions.

Question 27

Pourquoi est-ce que deux patients peuvent avoir la même lésion mais pas les mêmes résolutions dans leur affectations?

Answer 27

o En plus du développement qui modifie le volume de cerveau, on voit que la génétique et l’expérience peuvent influencer. Évidemment, plein de facteurs peuvent influencer si la personne a une lésion. Si deux patients ont les mêmes lésions, leur environnement et leur comportement peut modifier la façon dont le cerveau de la personne va se réorganiser. Tous les paramètre peuvent être importants sur cette organisation.

Question 28

Qu’est-ce que la cécité?

Answer 28

• La cécité est associée à une augmentation des capacités auditives. Dans certaines criconstances particulières, les personnes aveugles ont une meilleure audition.
  o On voit aussi l’effet dans une stimulation tactile.

Question 29

Que fait-on avec le cortex visuel si la personne est aveugle et ne l’utilise donc pas à son plein potentiel

Answer 29

• Réorganisation du cortex visuel : celui-ci va se mettre à traiter les stimulations des autres sens.
  o La stimulation tactile chez l’aveugle est associée à l’activation du cortex visuel
  o La stimulation auditive chez l’aveugle est associée à l’activation du cortex visuel (Il y a de l’activation dans le cortex auditif aussi
  o Le sujet se réorganise suite à un événement (la perte de la vue)
  o Ça peut se généraliser à d’autres types de lésions…
   La stimulation visuelle chez le sourd est associée à l’activation du cortex auditif

Question 30

Expliquez l’étude avec la stimulation magnétique et les personnes aveugles

Answer 30

• On perturbe le cortex visuel pour voir si cela va perturber la perception tactile (on le fait avec de la stimulation magnétique). (On veut voir si on est pas en train d’assumer n’importe quoi.
• On prend des personnes voyantes et non voyantes.
  o Si on perturbe le cortex sensiro-moteur, la personne voyante va faire des erreurs tactiles. Si on touche le cortex visuel, le tactile ne sera pas touché.
  o Si on perturbe le cortex visuel, les patients non-voyants font des erreurs tactiles (EX : plus capable de lire le braille, la patiente pourrait avoir un déficit tactile suite à une lésion au cortex visuel).
   Suggère que la réorganisation du cerveau contribue à la perception tactile.

Question 31

Expliquez l’hypothèse de la période critique

Answer 31

Période critique? Avoir une lésion précoce (tôt dans le développement) peut être beaucoup moins dommageable sur le fonctionnement de la personne qu’une lésion plus tard dans le développement. Le cerveau de l’enfant est plus plastique parce qu’il n’a pas terminé son développement. La question importante : quel est l’effet de l’âge sur la plasticité de quelqu’un.

Question 32

Est-ce que les aveugles congénitaux présentent plus de plasticité que les aveugles plus tard.

Answer 32

 Les études antérieures ont montré que plus de plasticité chez les aveugles précoces, mais des études plus récentes disaient que ce n’était pas nécessairement le temps. D’où la question : peut-on provoquer de la plasticité intermodale (entre les sens) chez les patients aveugles? Peut-on le faire chez des personnes qui sont adultes et neurotypiques?

Question 33

Dans l’étude des jongleurs, dans quelles deux régions a-t-on remarqué le plus de changement de volume?

Answer 33

volume du cortex temporal médian et du sulcus intra-pariétal