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Système nerveux

 

 

Expérience de stimulations environnementales chez la souris

Souris explorant un milieu enrichi en stimulations environnementales, sensorielles et sociales. L'élevage de rongeurs dans un milieu enrichi conduit à une amélioration de leurs performances d'apprentissage et de mémoire. De plus, cette amélioration comportementale s'accompagne d'une plasticité cérébrale, notamment mesurée par une augmentation de la neurogenèse hippocampique. Ce type d’expérience constitue un outil pertinent pour l'étude de la plasticité neuronale qui accompagne la formation et le stockage des souvenirs.

CENTRE DE RECHERCHES SUR LA COGNITION ANIMALE (CRCA) - TOULOUSE
© CNRS Photothèque / CHEZIERE, Alexis
Référence : 2006n01063

 

 

Le phénotype comportemental de l’individu tout comme l’organisation de ses circuits de neurones à l’échelle cellulaire, sont sous l’influence de son génotype mais aussi des divers stimuli provenant de son environnement. L’expérience tout au long de la vie de l’individu participe au modelage de son système nerveux.

 

Identification chez un embryon de poisson de neurones à dopamine et de l'expression d'un gène lié à leur developpement

 

Croissance d'une cellule nerveuse de rat

 

Neurone et connexions synaptiques

 

Etude des gènes liés à la plastictié synaptique

 

Cartographie espace-temps dans le cortex visuel primaire chez le chat

 

Neurones corticaux de souris

 

Moustaches ou vibrisses d'une souris

 

Représentation des odeurs dans le cerveau de l'abeille

La part du génotype dans le fonctionnement du système nerveux

Les réflexes innés, tel le réflexe myotatique, sont les mêmes chez tous les individus d’une espèce donnée : ils reposent sur des circuits neuroniques caractéristiques qui sont mis en place sous le contrôle du génotype.

Au cours du développement embryonnaire, les circuits neuroniques se structurent sous l’action de facteurs de croissance, protéines issues de l’expression de certains gènes. D’autres protéines “guident” les fibres nerveuses vers les cellules cibles afin que les connexions synaptiques s’établissent permettant ainsi la transmission des signaux nerveux au sein de ces chaînes de neurones.

D’autres gènes, appartenant à la famille des gènes du développement, déterminent l’organisation de territoires particuliers au niveau du cerveau.

 

La part de l’environnement dans le fonctionnement du système nerveux

Le système nerveux central a la propriété de se réorganiser en fonction des informations perçues par l’individu au cours de sa vie : c’est la neuroplasticité. Elle est très importante au début de la vie d’un individu mais existe encore chez l’adulte. La neuroplasticité, visible au niveau du cortex sensoriel, est basée sur la modification des structures nerveuses et de leur fonctionnement au niveau des synapses.

 

Le cortex est localisé à la surface de l’encéphale et contient de la substance grise. Les nombreux neurones le composant sont organisés en 6 couches découpées en colonnes où les neurones interconnectés répondent à une même stimulation.

  • Le cortex sensoriel

Il est organisé en aires corticales ou territoires du cortex dont chacune est dédiée à la réponse d’un type d’information sensorielle. Par exemple la lumière, qui est perçue par les récepteurs sensoriels périphériques localisés dans la rétine, entraîne la propagation d’un signal nerveux jusqu’à la région spécifique du cortex sensoriel, l’aire visuelle, dans laquelle les neurones interconnectés d’une même colonne traitent cette information.

  • Le cortex somatosensoriel

Il correspond aux territoires du cortex sensoriel qui concernent la sensibilité corporelle. Chaque région du corps a son aire de projection dans cette partie du cortex. Plus le nombre de récepteurs sensoriels présents sur une surface corporelle donnée est important plus l’aire correspondante est développée.

 

Deux exemples particuliers témoignent de la propriété de neuroplasticité :

Chez le rat, les vibrisses, qui jouent un rôle prédominant dans la perception de l’environnement ont chacune leur aire de projection corticale. Lorsqu’un rat est privé d’une de ses vibrisses à sa naissance, l’aire du cortex somatosensoriel dédiée à cette vibrisse disparaît alors que les aires des autres vibrisses se développent jusqu’à occuper la place laissée libre.

Chez l’Homme dont les mains correspondent à des aires étendues du cortex somatosensoriel, l’apprentissage intervient dans la neuroplasticité : chez un violoniste, les aires corticales correspondant à la sensibilité des doigts de la main gauche présentent un développement plus important que ceux d’une personne non musicienne.

 

 

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