Les expositions précoces réduisent définitivement certains circuits sensoriels du cerveau
Ce qui se passe dans tes sens au tout début de la vie détermine durablement leur sensibilité. De nouvelles recherches sur la mouche des fruits montrent que cet effet est plus précis et plus permanent qu'on ne le pensait.
Durant ce qu'on appelle une période critique, au début de la vie, les nerfs et les circuits cérébraux sont particulièrement sensibles aux stimuli extérieurs. L'exposition à des odeurs, des sons ou d'autres signaux pendant cette fenêtre temporelle façonne durablement la façon dont le cerveau traite ces informations par la suite. Ce mécanisme est connu depuis un certain temps, mais on ignorait à quel point il est sélectif et combien de temps il dure.
Les chercheurs ont étudié ce qui se passe lorsque des mouches des fruits sont exposées à une odeur précise, le butyrate d'éthyle, tôt dans leur vie. Après cette exposition, les cellules nerveuses qui répondent normalement à cette odeur ont été sélectivement élagées par des cellules de soutien appelées cellules gliales. Leurs terminaisons nerveuses ont été physiquement démantelées.
Un effet permanent et très sélectif
Grâce à des techniques d'imagerie avancées, les chercheurs ont montré que l'activité des neurones sensoriels concernés (ceux qui répondent à cette odeur) était réduite de façon permanente. L'odeur devenait en pratique invisible pour ces cellules pour le reste de la vie de la mouche. L'élagage était remarquablement précis : seules les terminaisons nerveuses directement sensibles à l'odeur d'exposition ont été supprimées, pas les cellules sensorielles voisines qui répondent pourtant à la même odeur.
Cette sélectivité renvoie à un mécanisme moléculaire précis. Les chercheurs ont découvert que la densité des connexions inhibitrices (les récepteurs GABA) sur les cellules nerveuses détermine en partie quelles cellules sont élaguées et lesquelles sont épargnées.
Ce que cela dit du développement cérébral et du vieillissement
Il s'agit de recherches sur la mouche, pas sur l'humain. Mais le principe des périodes critiques et de l'ajustement durable des circuits sensoriels existe chez les mammifères, y compris chez l'humain. Le fait qu'une seule exposition précoce puisse réduire définitivement l'activité d'un canal sensoriel a des implications pour notre compréhension des circuits cérébraux façonnés par les expériences de la petite enfance.
Pour la recherche sur le vieillissement, cela est pertinent sous un angle différent. Si les expériences précoces atténuent durablement certains circuits, les variations de sensibilité sensorielle observées plus tard dans la vie pourraient trouver leur origine dans le développement précoce. Cela pourrait expliquer pourquoi le fonctionnement du cerveau vieillit si différemment d'une personne à l'autre.
L'étude a été publiée dans eLife.
Termes de recherche pour aller plus loin : critical period neural plasticity, glial pruning sensory neurons, GABA receptor experience-dependent brain adaptation