Les neuroscientifiques s’accordent à dire que le cerveau d’une personne est en constante évolution, qu’il se reconnecte et s’adapte aux stimuli de l’environnement.
C’est ainsi que les humains apprennent de nouvelles choses et créent des souvenirs. Cette adaptabilité et cette malléabilité sont appelées plasticité. « Les médecins soupçonnent depuis longtemps que les processus de remodelage ont également lieu chez l’homme aux points de contact entre les cellules nerveuses, c’est-à-dire directement au niveau des synapses. Jusqu’à présent, cependant, une telle adaptation coordonnée de la structure et de la fonction ne pouvait être démontrée que dans le cadre d’expériences sur des animaux », explique le professeur Andreas Vlachos, de l’Institut d’anatomie et de biologie cellulaire de l’Université de Fribourg. Mais aujourd’hui, Vlachos, en collaboration avec le professeur Jürgen Beck, chef du département de neurochirurgie du centre médical universitaire de Fribourg, a fourni des preuves expérimentales de la plasticité synaptique chez l’homme. Outre Vlachos et Beck, l’équipe de recherche est composée des docteurs Maximilian Lenz, Pia Kruse et Amelie Eichler de l’université de Fribourg, du docteur Jakob Strähle du centre médical universitaire de Fribourg et de collègues de l’université Goethe de Francfort. Les résultats ont été présentés dans la revue scientifique eLife.
Au cours des expériences, l’équipe a cherché à savoir si les épines dendritiques changeaient lorsqu’elles étaient exposées à un dérivé de la vitamine A appelé acide rétionique. Les épines dendritiques sont les parties de la synapse qui reçoivent, traitent et transmettent les signaux lors de la communication entre les neurones. En tant que telles, elles jouent un rôle crucial dans la plasticité du cerveau et s’adaptent constamment aux expériences quotidiennes. Par exemple, l’apprentissage peut modifier le nombre et la forme des épines dendritiques. Cependant, une transformation du nombre ou de la forme des épines se retrouve également dans des maladies telles que la dépression ou la démence.
La recherche montre que l’acide rétinoïque augmente non seulement la taille des épines dendritiques, mais renforce également leur capacité à transmettre des signaux entre les neurones. « Nos résultats nous ont permis de conclure que les acides rétinoïques sont des messagers importants pour la plasticité synaptique dans le cerveau humain. Ainsi, cette découverte contribue à l’identification des mécanismes clés de la plasticité synaptique dans le cerveau humain et pourrait favoriser le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les maladies du cerveau, telles que la dépression », explique M. Vlachos.
Pour démontrer expérimentalement que la plasticité synaptique existe aussi chez l’homme, les chercheurs ont utilisé de minuscules échantillons de cortex cérébral humain, qui doivent être obligatoirement prélevés lors de procédures neurochirurgicales pour des raisons thérapeutiques. Le tissu cérébral prélevé a ensuite été traité à l’acide rétinoïque avant que les propriétés fonctionnelles et structurelles des neurones ne soient analysées à l’aide de techniques électrophysiologiques et microscopiques.
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