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Le développement du cerveau génétique «atteint son apogée avant la naissance et à l'adolescence»

L'expression génétique derrière le développement de notre cerveau est la plus active avant la naissance, dans les premiers mois de la grossesse, et pendant notre adolescence, les scientifiques ont découvert.

Il y a un "mouvement" intervenant dans la "symphonie" en trois parties du développement du cerveau humain, mais plus sensible aux facteurs environnementaux, affirment les chercheurs qui publient dans la revue. Neurone.

Selon l’équipe dirigée par l’école de médecine de Yale à New Haven, l’élévation initiale de l’expression génétique du cerveau se produit pendant les deux premiers tiers de notre gestation dans l’utérus.

L'entracte intermédiaire dure ensuite du dernier trimestre de la grossesse jusqu'à l'adolescence, moment auquel l'activité génétique augmente à nouveau pour la phase finale du développement de notre cerveau.

Ces deux poussées les plus actives liées à la puissance cérébrale humaine, trouvées en sandwich pendant les années d'enfance, impliquent le développement du néocortex cérébral:

  • Dans quelle architecture générale est créée pendant les 3 premiers mois du développement du f?tus après la conception, et
  • Une mise en forme et une spécialisation plus subtiles de la structure se produisent pendant l'adolescence.
Quel est le néocortex cérébral?

Le néocortex cérébral est la zone du cerveau régissant la perception, le comportement et la cognition.

Il est unique aux mammifères et le plus récent ajout à notre cerveau - «considéré comme le couronnement de l'évolution et le substrat biologique des prouesses mentales humaines», écrit le Dr Pasko Rakic, neurologue et neuroscientifique de premier plan, également de Yale.1

Notre néocortex cérébral hautement développé est ce qui nous rend humains.

Le professeur Rakic ??poursuit: "Si un organe de notre corps doit être sensiblement différent d'une autre espèce, c'est le néocortex cérébral, le centre des capacités cognitives humaines extraordinaires."

"L'importance du développement de l'enfance"

Alors que le développement néocortical, tel que dicté par les gènes, est le plus actif avant la naissance et à nouveau à l'adolescence, la partie médiane de notre développement cérébral génétiquement moins active est importante, selon l'auteur principal de l'étude.

Nenad Sestan, professeur de neurobiologie à l'Institut Kavli de neurosciences de Yale, a déclaré:

"Les résultats soulignent l’importance de l’interaction correcte entre les gènes et l’environnement dans les premières années de l’enfant, lorsque la formation des connexions synaptiques entre les cellules cérébrales se synchronise, ce qui façonne la façon dont les structures cérébrales seront utilisées plus tard."

Les scientifiques ont analysé l'expression génique dans le néocortex chez le singe humain et le macaque pour l'étude, qu'ils ont mis en place car les événements génétiques conduisant au développement du néocortex cérébral humain "sont mal compris".

Pour les trois phases identifiées - formant une forme «sablier» d’activité de développement dans le temps - les observations suivantes ont été faites:

  1. La première phase, correspondant au développement prénatal, était caractérisée par le plus grand nombre de gènes exprimés différentiels
  2. La seconde phase, préadolescente, a montré moins de différences d'expression génique et une plus grande synchronisation entre les zones en développement et
  3. La troisième phase, à partir de l'adolescence, a connu une autre augmentation de l'expression génique différentielle, dans certaines zones prédominantes.

Les chercheurs ont été "intrigués" de constater que certains des modèles d'activité génétique constituant le croquis du sablier humain n'avaient pas été observés chez les singes en développement.

Cela suggère que l'activité pourrait jouer un rôle dans le développement du cerveau humain, disent-ils.

Neocortex construit des connexions «comme un réseau électrique»

La "symétrie globale" des résultats les rend applicables au niveau de la population, ajoutent les auteurs. Et les conclusions relatives à la phase intermédiaire, explique le professeur Sestan, soulignent la sensibilité des premières années de l'enfant après la naissance.

C'est un moment où le processus de formation des connexions nerveuses détermine la manière dont les structures du cerveau seront utilisées plus tard dans la vie, explique le professeur Sestan. Il fait remarquer:

"Par exemple, des perturbations dans la synchronisation des connexions synaptiques pendant les premières années d'un enfant ont été impliquées dans l'autisme."

En utilisant le langage de l’urbanisme architectural, le Prof. Sestan dit que si la première phase du développement du cerveau crée la structure de base du «voisinage» du cerveau humain, elle est mieux définie par la «communauté» plus lentement pendant la phase de l'enfance.

"Les quartiers se construisent rapidement et tout ralentit et le néocortex se concentre uniquement sur le développement de connexions, presque comme un réseau électrique", ajoute-t-il.

La troisième phase peut être comparée aux identités se développant dans des lieux géographiques, le professeur Sestan dit:

"Plus tard, lorsque ces régions sont synchronisées, les quartiers commencent à prendre des identités fonctionnelles distinctes, comme Little Italy ou Chinatown."

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