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samedi 28 avril 2018

Les Émotions et le Fonctionnement du Cerveau



Le cerveau est l'organe des émotions : il donne naissance à la joie, la tristesse, la peur ou la colère

À mesure de l'avancement des connaissances sur les mécanismes cognitifs et cérébraux mis en jeu dans l'attention, la mémoire, ou encore le raisonnement, neuroscientifiques et psychologues ont progressivement constaté combien les émotions peuvent influencer les processus cognitifs.

L'émotion est une impulsion qui pousse la personne à agir, la racine étymologique du mot vient du latin "e-movere", c'est-à-dire "aller à" qui se résume finalement en : attaque, fuite ou combat.

Les émotions sont des réactions inconscientes que la nature a conçues pour garantir la survie et que, pour notre propre bénéfice, nous devons apprendre à gérer (pas éradiquer).

L'émotion est une réaction qui survient suite à un stimulus perçut par l'individu qui va provoquer des activités synchronisées dans plusieurs parties de l'organisme, comme dans le système lié au traitement des informations et aux systèmes liés au corps.

Les émotions telles que la joie, la colère, la peur, la honte ou le dégout peuvent entrainer un changement de comportement comme :

* Des bonnes ou des mauvaises pensées
* Des expressions motrices (faciales, vocale, gestuelle ou posturale)
* Un changement du rythme cardiaque
* Un déclenchement de motivation
* Un système subjectif

Les émotions varient dans le temps, comprendre leurs variations, leur dynamique et les régions cérébrales impliquées dans ces processus requiert de nouveaux développements d'un point de vue thérapeutique.

Il faut garder à l'esprit que les variations émotionnelles sont un facteur déterminant dans l'apparition de maladies mentales telles que la dépression, le stress post-traumatique et même de graves troubles de la personnalité.

Savoir ce qui se passe en nous lorsque nous ressentons une émotion et comment cette émotion évolue au fil du temps a été le champ d'investigation d'une discipline connue sous le nom de dynamique des émotions.

Les émotions suivent une série de modèles bien connus. Une émotion peut apparaître soudainement ou progressivement, de sorte qu'on parle du degré d'explosivité d'une émotion. Une fois soulevée, la phase de compensation de l'émotion se produit, c'est-à-dire son intensification ou son atténuation dans le temps, évaluée par son degré d'accumulation.

Les bases cérébrales de ces deux phases et leurs éventuelles variations au cours du temps ne sont pas connues, bien que des recherches récentes aient identifié certaines régions du cerveau impliquées dans l'émergence d'émotions, comme le cortex préfrontal médian, l'amygdale ou l'insula.


Cerveau émotionnel et cerveau rationnel


Le cerveau rationnel ou néocortex comprend 2/3 du cerveau humain. C'est ce qui nous donne la qualité d'humain et d’être pensant. Le néocortex est divisé en deux hémisphères ; chacun d'eux est responsable de l'exécution de différents processus mentaux.

On parle de cerveau rationnel et de cerveau émotionnel qui doivent rester en harmonie pour un meilleur équilibre.

Le cerveau émotionnel ou système limbique – situé au-dessous du cortex cérébral – est composé du thalamus, de l'hypothalamus, de l'amygdale et de l'hippocampe.

* L’hypothalamus est un organe du système nerveux qui intervient dans la régulation de certains comportements comme le stress et la défense. Il régule aussi l’alimentation et les fonctions sexuelles.

* L'hippocampe joue un rôle très important dans la mémoire et l'interprétation de ce que nous percevons. L’hippocampe régule le stress et l’anxiété et est responsable de nos capacités de mémorisation.

* Le thalamus permet la régulation du sommeil, de la vigilance et de la conscience. Cette région trie les nouvelles informations envoyées par le cerveau et est capable de produire les émotions transmises ensuite à l’amygdale.

* L'amygdale cérébrale joue un rôle fondamental, c'est elle qui envoie les impulsions qui transmettent les émotions et qui est le centre du contrôle émotionnel, et qui influence directement l'apprentissage et la mémoire.

L’action commune et complémentaire des dites régions constitue un système moteur émotionnel. Les mêmes structures qui traitent les signaux émotionnels participent à d’autres tâches, comme la prise rationnelle de décisions et les jugements moraux.

Différences physiques entre le cerveau rationnel et émotionnel


La recherche a trouvé des différences physiques entre les cerveaux des personnes qui réagissent émotionnellement aux sentiments et celles qui répondent plus rationnellement.

Les gens ayant un haut niveau d'empathie affective sont ceux qui ont souvent peur quand ils regardent un film d'horreur, ou qui commencent à pleurer pendant une scène triste. Inversement, ceux qui ont une forte empathie cognitive sont plus rationnels, par exemple lorsqu'un psychologue clinicien conseille un patient.


Fonctionnement dans le cerveau

Le tronc cérébral est la partie la plus primitive du cerveau et régule les fonctions de base telles que la respiration, le rythme cardiaque ou le métabolisme.

Immédiatement au-dessus du tronc se trouve le système limbique, siège des émotions, grâce auquel les premiers êtres humains ont pu réagir pour s'adapter aux exigences d'un environnement changeant, et développer la capacité d'identifier les dangers et de les éviter.

Amygdales cérébrales
Le système limbique est lié à la mémoire et à l'apprentissage. Dans cette région se trouve l'amygdale, siège de la mémoire émotionnelle et cela nous permet de donner un sens à nos expériences, en reconnaissant les choses que nous avons déjà vu et leur donner de la valeur.

Au-dessus du système limbique est le néocortex, qui nous différencie du reste des espèces, parce qu'il nous permet d'avoir les sentiments, le langage, la compréhension des symboles, l’art, la culture, la civilisation... Autrement dit, cela nous permet de survivre et de donner un sens à notre vie.

La partie de notre cerveau dédiée aux pensées s'est développée à partir de la région émotionnelle. Ces zones cérébrales sont encore étroitement liées par des circuits neuronaux, ce qui signifie qu'il existe une relation entre les pensées, les sentiments et les émotions.

Le néocortex nous permet de lire, d'interpréter et de contrôler nos émotions. Mais avoir la capacité de contrôler les émotions ne signifie pas être rationnel avec nos sentiments et connaître les causes de tous les comportements.

Il arrive qu'il y ait beaucoup d'émotions gérées par le système limbique, où le cerveau finit par prendre des décisions indépendamment des lobes frontaux, notre cerveau se laisse emporter par l'activation du système limbique, empêchant le néocortex de faire son travail. Cela conduit à dire des choses que nous ne voulions pas dire, à les regretter.
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Recherche


Grâce à l'essor des techniques de neuro-imagerie non invasives, et parallèlement au développement des méthodologies expérimentales des neurosciences cognitives, l'étude des structures cérébrales impliquées dans la réponse émotionnelle a acquis ses lettres de noblesse et constitue aujourd'hui un domaine de recherche à part entière : les neurosciences des affects (Affective Neuroscience).

Les émotions évoluent au cours du temps

Une équipe des chercheurs de l’Institut du cerveau (ICM) en France, de l’université KU Leuven (Belgique) et de l’Université de Maastricht (Pays-Bas) dans une étude collaborative, publiée dans la revue Social Cognitive and Affective Neuroscience (SCAN) en avril 2017, met pour la première fois en évidence que les bases cérébrales des émotions varient en fonction du temps.

Pour savoir comment l’activité de ces différentes régions du cerveau varie-t-elle au cours des différentes phases d’une expérience émotionnelle, les chercheurs ont réalisé une expérience sur 31 participants. Ils leur ont demandé de rédiger plusieurs textes courts sur des sujets personnels comme leurs rêves ou les aspirations. Ces textes étaient ensuite lus par des juges qui en déduisaient la personnalité des participants. En réalité, tous les participants recevaient les mêmes retours négatifs ou neutres sur leur personnalité, indépendamment de leurs textes.

Les chercheurs ont ensuite demandé aux participants de lire et de réfléchir à ces retours pendant 90 secondes et de notifier les changements émotionnels ressentis au cours du temps. En parallèle, l’activité de leur cerveau était enregistrée par IRM fonctionnelle, qui permet d’observer en temps réel l’activation des différentes régions du cerveau.

Les chercheurs ont ainsi pu étudier les régions du cerveau impliquées dans l’explosivité et l’accumulation des réponses émotionnelles suite à une expérience sociale négative, connue pour générer des réponses émotionnelles qui durent dans le temps et qui permettent donc de bien différencier les deux phases.

Les résultats montrent que les phases de déclenchement et de compensation des émotions sont les deux principaux constituants des changements émotionnels au cours du temps et sont associés à des régions distinctes dans le cerveau.

 Les différences au niveau de l’explosivité du déclenchement de l’émotion sont liées à une activité dans le cortex préfrontal médian. Cette région est supposée être impliquée dans la perception que l’on a de soi-même. Ici, son activation pourrait donc refléter la différence entre l’évaluation donnée par les juges et l’idée que les participants ont d’eux-mêmes.

 Les différences au niveau de l’accumulation sont, elles, liées à l’activation de la partie postérieure de l’insula, une région connue pour jouer un rôle clé dans l’intégration des signaux émotionnels.

Il s’agit de la première étude montrant que l’activité des régions du cerveau qui orchestrent la réponse émotionnelle varie au cours du temps. Elle souligne par là même l’importance de prendre en compte cette dimension temporelle pour comprendre les bases cérébrales de l’évolution des émotions, du déclenchement à l’intensification ou à l’atténuation, à la suite d’un processus d’exclusion sociale. Ces résultats pourraient avoir des conséquences sur les traitements des troubles de la santé mentale.

Flore intestinale et émotions sont liées

Selon une étude réalisée par des chercheurs de l'université de Californie, publiée dans Psychosomatic Medicine : Journal of Behavioural Medicine en juin 2017, la flore intestinale influence à la fois notre santé physique et notre état émotionnel. Sa composition est liée à la densité de certaines zones cérébrales et au comportement humain.

Les chercheurs ont établi le profil intestinal de 40 femmes en bonne santé, grâce à des échantillons fécaux. Ils ont aussi observé le cerveau de ces femmes par IRM pendant qu’elles regardaient des images qui devaient provoquer chez elles des réponses émotionnelles. Les femmes ont été séparées en deux groupes en fonction de la composition de leur flore intestinale : 33 d’entre elles avaient plus de bactéries Bacteroides, et les 7 autres avaient plus de Prevotella.

Dans le groupe “Bacteroides”, l’épaisseur de la matière grise dans le cortex frontal et insulaire, deux régions impliquées dans le traitement de l’information, était plus importante. L’hippocampe, une région impliquée dans la mémoire, avait aussi un volume plus important.

Chez le groupe “Prevotella”, il y avait plus de connexions entre les régions cérébrales impliquées dans les émotions, l’attention, les sens, alors que le volume de certaines régions comme l’hippocampe était moins important. Lorsque les femmes “Prevotella” regardaient des images négatives, leur hippocampe était moins actif et elles montraient plus de sentiments négatifs (anxiété, irritabilité) que les autres.

Ces résultats renforcent l’idée qu’il existe des interactions entre cerveau et intestin chez les humains. On peut imaginer améliorer l'humeur de quelqu'un en modifiant sa flore intestinale, ce qui pourrait éviter les effets secondaires des antidépresseurs et anxiolytiques.

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Le zéro émotionnel


Ce concept définit le point où les circuits neuronaux ont été formés, qui détermineront comment un enfant traitera des situations du point de vue émotionnel tout au long de sa vie. De cette façon le circuit fermé y reste et bien que l'expression et le contrôle des émotions puissent être appris a posteriori, il faudra toujours partir de la base neuronale qui se forme jusqu'à l'âge de deux ans.

La clé pour favoriser le développement émotionnel chez l'enfant sera dans les relations d'intersubjectivité qui s'établissent entre l'enfant et les personnes avec lesquelles il est apparenté.

Le lien physique et émotionnel entre les parents et leurs enfants est très important. C'est le fondement du développement émotionnel de l'enfant. Lorsque l'enfant se sent en sécurité avec son environnement, l'estime de soi de l'enfant est renforcée. L'enfant se sentira en sécurité et fera attention à l'environnement et commencera à explorer et à apprendre. Lorsque les enfants ne reçoivent pas d'amour à la maison, ils perdent l'estime de soi et cela entraîne des problèmes sociaux et émotionnels à l'avenir.

Dans la figure : Activation de différentes régions du cerveau, dans un contexte émotionnel positif, qui facilitent la mémoire. Ce sont les gyrus droits : linguale (GL), hippocampe postérieur (pGH), hippocampe antérieur (aGH) et fusiforme (GF).

Les neurosciences ont montré que les émotions entretiennent la curiosité, nous servent à communiquer et sont essentielles dans les processus de raisonnement et de prise de décision, c'est-à-dire que les processus émotionnels et cognitifs sont inséparables. En outre, les émotions positives facilitent la mémoire et l'apprentissage, tandis que dans le stress chronique, l'amygdale – l'une des régions cérébrales clés du système limbique ou “cerveau émotionnel” – empêche le passage de l'information de l'hippocampe au cortex préfrontal, siège des fonctions exécutives.

Les neuroscientifiques définissent l'empathie comme une capacité socio-émotionnelle qui permet de percevoir, de partager et de comprendre les états émotionnels des autres.

Apprendre à connaître les émotions


Les émotions sont très présentes dans la vie de l'individu, il est donc important d'apprendre à les connaître et à les gérer, car les émotions affectent d'autres capacités humaines, telles que penser, résoudre des problèmes ou prendre des décisions. Donc, si nous sommes pleins d'émotions positives, il sera plus facile d'obtenir quelque chose de positif à la suite de nos comportements. Par exemple, deux personnes ayant les mêmes compétences peuvent avoir différents niveaux de succès et cela dépend de l'émotion que chacun d'eux porte lorsqu'il agit.

Si nous ne gérons pas bien les émotions, en particulier celles qui sont négatives, nous ne serons pas capables d'accomplir nos tâches quotidiennes, comme se concentrer, se souvenir, apprendre et prendre des décisions.

La conscience émotionnelle est définie comme l’intensité avec laquelle nous apprécions notre propre ressenti émotionnel, afin d’en évaluer les conséquences, le sens, mais aussi dans quelle mesure nous sommes capables de percevoir, d’analyser et d’intégrer les émotions de notre entourage. Une conscience émotionnelle avertie va contribuer à un bon niveau de compétences émotionnelles.


Cerveau émotionnel : Nourriture, Système immunitaire, Sommeil et Stress

Le microbiome est lié à nos émotions. Le nom scientifique de l'axe qui les relie est appelé l'axe microbiote-intestin-cerveau. C'est un système merveilleux, complexe et compliqué, de haut en bas et de bas en haut, de connexions réciproques du cerveau à l'intestin et de l'intestin au cerveau à travers les hormones, le système immunitaire, le système nerveux sympathique et le nerf vague.

Le système entérique est un réseau de plusieurs millions de neurones qui régulent le péristaltisme – le transit intestinal – et qui fonctionnent grâce à plusieurs neurotransmetteurs, mais principalement à la sérotonine (90% de la sérotonine se trouve dans la région abdominale, pas dans le cerveau). Ce neurotransmetteur est très impliqué dans les émotions et le sommeil. Quand nous dormons bien et que nous nous sentons heureux c'est une expression de la sérotonine.

Le système microbiote-intestin-cerveau est ce qui nous fait ressentir des émotions à travers le corps. Tout est connecté, les viscères et le cerveau, et cette connexion peut aller dans deux directions : cerveau-intestin ou intestin-cerveau. Les micro-organismes peuvent modifier indirectement l'homéostasie cérébrale.

Lorsque nous sommes en situation de stress, nous avons un taux élevé de cortisol, la barrière imperméable des bactéries se détériore et s'il y a contact avec le sang, il peut être à l'origine de plusieurs maladies auto-immunes.

Pour éviter cela, le régime méditerranéen, le sport et une bonne gestion du stress par l'intelligence émotionnelle – la gestion de nos émotions – sont fondamentaux. L'anxiété et la dépression, parmi d'autres pathologies, trouvent leur origine dans un pourcentage non négligeable du “second cerveau” et du microbiote.

Les fruits, les légumes, les produits laitiers fermentés (yogourt ou kéfir), entre autres, sont des aliments pré et probiotiques qui aident à créer une barrière imperméable aux bactéries qui recouvre l'intestin grêle.

Le stress, et sa principale hormone liée, le cortisol, ainsi que l'alcool, les antibiotiques, le tabac et l'excès de sucre (entre autres facteurs) aident à détruire cette barrière, provoquant l'entrée de certains microorganismes pathogènes dans la circulation sanguine provoquant une réponse immune-inflammatoire – les cytokines – qui vont atteindre le cerveau, modifiant in extremis la quantité de sérotonine que nous produisons dans le noyau raphé dorsal et ventrale du tronc-encéphale. D'où la relation entre ”le second cerveau” présent dans nos intestins, le microbiote et les émotions.

La flore ou microbiote intestinal est composée de l'ensemble des bactéries qui vivent dans l'intestin, la plupart d'entre elles jouant un rôle bénéfique pour la santé, car elles favorisent l'absorption des nutriments et sont essentielles à la synthèse de certains composés, tels que la vitamine K et autres du complexe B.

On estime que l'être humain a environ 2000 espèces bactériennes différentes, dont seulement 100 peuvent devenir nocives. La flore agglutine toutes les bactéries du système gastro-intestinal et constitue la plus grande réserve de microbiote de tout l'organisme humain.

Les chercheurs en ont déduit que malgré des psychologies différentes entre individus, les schémas d’activation cérébraux restent sensiblement identiques et que les émotions ont une signature caractéristique lisible dans différentes zones du cerveau.

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samedi 10 juin 2017

Recherche sur le Dommage Cérébral Causé par par la Consommation des Drogues





Les drogues sont des produits chimiques qui affectent le cerveau en pénétrant dans son système de communication et en interférant avec la façon dont les neurones envoient, reçoivent et traitent normalement des informations.
Certaines drogues, tels que la marijuana et l'héroïne, peuvent activer les neurones car leur structure chimique imite celle d'un neurotransmetteur naturel. Cette similitude dans la structure trompe les récepteurs et permet aux drogues d'adhérer et d'activer les neurones. Bien que ces drogues imitent les produits chimiques du cerveau, elles n'activent pas les neurones de la même manière qu'un neurotransmetteur naturel, et conduisent à des messages anormaux transmis sur le réseau.

D'autres drogues, tels que l'amphétamine ou la cocaïne, peuvent provoquer que des neurones libèrent des quantités anormalement élevées de neurotransmetteurs naturels ou empêcher le recyclage normal de ces substances chimiques du cerveau. Cette modification produit un message fortement amplifié qui perturbe finalement les canaux de communication.


La cocaïne séquestre le cerveau en affaiblissant nos souvenirs


Des chercheurs de la State University à Washington, dans une étude publiée dans le Journal of Neuroscience en mars 2015, ont découvert que les drogues “piratent” le cerveau par un mécanisme qui modifie le rôle de la mémoire, en particulier les circuits du cerveau responsables de la perte émotionnelle.

Cette découverte ouvre un nouveau domaine de recherche de la thérapie ciblée, soit en modifiant ou en désactivant ce mécanisme. Les experts expliquent qu'il reste à déterminer si les changements structurels observés affectent d'autres parties du cerveau et si elles sont irréversibles.

L'utilisation continue de la cocaïne peut provoquer des états d'irritabilité, d'agitation et paranoïa, même jusqu'à ce que la personne perde le sens de la réalité et souffre d'hallucinations auditives.

Ces souvenirs associés à la consommation de drogues sont ceux de la dépendance aux mêmes, puisque le cerveau renforce les souvenirs, leur donnant un grand poids émotionnel et se connectant avec le signal de récompense. Les experts ont constaté que la consommation de drogue crée des souvenirs si forts qu’ils détournent complètement notre mémoire.

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont mené une expérience avec des souris auxquelles ils ont fourni de la cocaïne dans une “cage de drogues”, afin d'associer l'expérience de la drogue avec ce même endroit. Chaque fois qu’ils leur ont fourni de la drogue, les rats renforçaient le souvenir associé à cet environnement spécifique. Pour tester leur hypothèse, ils ont extrait les structures appelées des réseaux péri-neuronaux – une région clé du cerveau pour des tâches comme l'attention la cognition, le comportement inhibitoire, l’apprentissage et la mémoire – et ils ont découvert que lorsqu’ils manipulaient et supprimaient ces réseaux du cortex préfrontal, ils ont constaté que les animaux avaient des souvenirs plus pauvres.

Cette expérience n'a pas éliminé le souvenir des drogues mais a réduit sa puissance émotionnelle, ce qui pourrait aider à neutraliser l'influence des drogues sur les souvenirs.


Fumer endommage les capacités du cerveau


Des chercheurs du King's College de Londres dans une étude publié dans la revue Age and Ageing en 2012, ont révélé que le fait de fumer nuirait à la mémoire, à la capacité d'apprentissage et au raisonnement intellectuel.

Pour l’étude, 8.800 personnes de plus de 50 ans ont été soumises à des tests sur une période de 8 ans tels qu’apprendre des nouveaux mots ou nommer le plus d’animaux possibles. Les participants étaient aussi divisés en deux catégories: les non-fumeurs et les fumeurs.

Il existerait une forte relation entre le fait de fumer et des mauvais résultats aux tests même si une pression artérielle élevée et un surpoids peuvent aussi affecter le cerveau, mais dans une moindre mesure.

Les scientifiques ont constaté qu'un risque de maladie cardio-vasculaire élevé était directement associé à un déclin accéléré du fonctionnement cognitif. Or, ce résultat était particulièrement vrai chez les personnes qui n'avaient pas une bonne hygiène de vie. De même, les fumeurs ont présenté de moins bons résultats aux tests de mémoire.

En établissant un lien direct entre une mauvaise hygiène de vie et de mauvaises performances cérébrales, l’étude semble confirmer que fumer augmente le risque de maladies cardio-vasculaires. Ces dernières favorisent à leur tour le déclin cognitif d’où le résultat suivant : fumer endommage indirectement le cerveau.


Le cerveau des adolescents est modifié par la cigarette


Une équipe de chercheurs de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA), dans une étude publiée dans la revue Neuropsychopharmacology en mars 2014, ont découvert qu’une partie du cerveau s’atrophie chez les jeunes fumeurs, ce qui affecte leur capacité de décision.

Après avoir étudié la structure neuronale du cortex insulaire des 42 participants âgés de 16 à 22 ans, les chercheurs ont constaté que l’épaisseur corticale de l’insula de fumeurs était beaucoup plus mince que pour les non-fumeurs.

Les résultats de l’étude concluent que les jeunes fumeurs peuvent éprouver certains changements dans la structure du cerveau et que cette modification se produit non seulement auprès des jeunes qui ont fumé pendant une longue période de temps, mais aussi avec ceux qui l’ont fait récemment.

L’insula – une partie du cortex cérébral située profondément dans la surface latérale du cerveau – est impliquée dans les sentiments et dans la prise des décisions qui leur sont liées (douleur, haine, peur, joie, tristesse...).

L’étude ne dit pas si cette atrophie est due à la cigarette ou si les fumeurs ont naturellement un comportement plus addictif parce que leur cortex insulaire est plus petit. Mais les chercheurs sont unanimes sur un point : c’est au fond de notre cortex insulaire que nous prenons les décisions, c’est aussi dans cette partie du cerveau que réside notre conscience de notre propre état.

L’étude suggère que les modifications neurobiologiques produites par le tabagisme au cours de cette période critique du développement, pourrait expliquer pourquoi les adultes qui ont commencé à fumer à un âge précoce ont été finalement dépendants au tabac tout au long de leur vie.

La nicotine amoindrit leur capacité de décision, et leur cerveau a moins conscience de l’état de dépendance dans lequel ils se retrouvent.


Le cerveau souffre de l'excès d'alcool au cours de l'adolescence


Selon une étude de l'École de médecine de l'Université Duke, publiée dans la revue Alcoholism: Clinical & Experimental Research en mai 2015, la consommation excessive d'alcool pendant l'adolescence peut avoir des conséquences très négatives pour le développement du cerveau.

L'adolescence est non seulement une période cruciale en termes de maturation cognitive, émotionnelle et sociale, mais coïncide avec le réveil de la consommation d'alcool pour beaucoup d'entre eux, et souvent, cette consommation commence généralement très fort sans tenir compte des conséquences à long terme.

Les chercheurs ont mené une expérience dans laquelle ils ont exposé de jeunes rats à certains niveaux d'alcool pendant 16 jours, avec un temps semblable à l'adolescence humaine. Après cela, ils n’ont reçu plus d'alcool, permettant aux rats arriver à l'âge adulte durant 24 à 29 jours. Pendant la recherche, les chercheurs ont mesuré un mécanisme cellulaire appelé potentialisation à long terme (LTP) dans l'hippocampe, l'une des bases moléculaires de la mémoire.

Ainsi, une activité synaptique haute est le meilleur signe que l'apprentissage est  efficace, d'où la LTP est plus élevée chez les jeunes car ils ont tendance à acquérir de grandes quantités de données dans la mémoire; beaucoup plus que lorsque ils s’approchent de l'âge adulte.

Les résultats de l'étude ont révélé un changement structurel dans les cellules nerveuses dans l'hippocampe avec une LTP hyperactif; ainsi les épines dendritiques, où la plupart des synapses des neurones se produisent, apparaissent comme si elles étaient immatures, dégingandées et longues (les matures sont courtes et avec un aspect semblable à un champignon). Un animal qui produit trop de LTP cessera finalement d'apprendre, car pour apprendre à être efficace, le cerveau a besoin d'un équilibre délicat entre excitation et d'inhibition et  si c’est en trop, les circuits du cerveau ne fonctionnent pas de façon optimale.


L'alcool modifie la structure neuronale du cerveau


Une équipe de chercheurs de l'Université du Pays Basque (Espagne) et de l'Université de Nottingham (Royaume-Uni), dans une étude publiée dans la revue Plos One en janvier 2015, a révélé que des dommages structurels au niveau moléculaire peut provoquer cet excès d’alcool dans le cerveau.

Les chercheurs ont analysé les cerveaux de 20 personnes décédées qui ont été diagnostiquées avec abus d'alcool ou de dépendance à l'alcool, ainsi que d'autres 20 cerveaux de personnes décédées, qui ne sont pas alcooliques. Après avoir étudié le cortex préfrontal de tous, les experts ont identifié diverses modifications dans le cytosquelette des neurones des patients alcooliques ; en particulier, dans les protéines alpha et bêta nommées tubuline et spectrine.

Ils ont découvert que la zone du cerveau qui contrôle les fonctions exécutives telles que la conception de stratégies, la mémoire de travail, la planification ou le contrôle du comportement n'a été altéré que chez les patients alcooliques. Ainsi, en utilisant des techniques protéomiques (étude de l'ensemble des protéines d'une cellule) pour localiser et marquer les protéines modifiées dans ces neurones, ils ont constaté que les éléments modifiés appartenaient aux familles des protéines tubuline et spectrine, qui facilitent l'interaction et l' activité entre les composantes du réseau de neuronal du cerveau.

Selon les experts, cette altération de la structure neuronale du cerveau causée par l'éthanol, pourrait expliquer les problèmes comportementaux, cognitifs et d'apprentissage, qui présentent souvent les personnes alcooliques.


L’abus de marijuana peut endommager le centre du plaisir du cerveau


Une étude menée par l'Institut national sur l'abus des drogues à Bethesda (Etats-Unis), publiée dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) en juillet 2014, vient de déterminer que fumer de grandes quantités de marijuana pendant un temps prolongé endommage le centre du plaisir du cerveau, responsable des sentiments de plaisir et de récompense.

Les scientifiques savent que l'abus de drogues peut causer des ravages sur le système de la dopamine, un ingrédient principal dans le système de récompense du cerveau. Les gens qui abusent de l'alcool et de la cocaïne, par exemple, produisent beaucoup moins de dopamine dans leur cerveau que ceux qui ne le font pas. Maintenant, cette étude, voulait à voir si le même effet se produit chez ceux qui fument de grandes quantités de marijuana.

Pour ce faire, ils ont travaillé avec du méthylphénidate, un stimulant qui augmente la quantité de dopamine dans le cerveau, qui a été distribué parmi 24 gros fumeurs de marijuana (avec une moyenne de 5 joints par jour, 5 jours par semaine pendant 10 ans) et 24 personnes dans le groupe de contrôle.

L'imagerie cérébrale a révélé que les deux groupes ont produit la dopamine supplémentaire après la prise du médicament. Mais alors que le groupe témoin a montré une augmentation de la fréquence cardiaque et des lectures de la pression artérielle, et ils ont déclaré se sentir agités, les utilisateurs de marijuana n'ont pas été affectés. Leurs réponses étaient si faibles que les enquêteurs sont venus à se demander si le méthylphénidate serait périmé (il ne l’était pas).

Cette absence de réponse physique suggère que les personnes qui abusent de la marijuana pourraient avoir endommagé le circuit de récompense du cerveau. Leur cerveau, en dépit de la production de la même quantité de dopamine que ceux qui ne prennent pas de médicaments, ne sait pas quoi à faire avec elle, se produisant une sorte de “déconnexion”.


Consommer régulièrement du cannabis modifie la structure du cerveau


Selon une étude réalisée par des chercheurs des universités du Texas et du Nouveau-Mexique, publiée dans les Actes de l'Académie des Sciences Américaine (PNAS) en novembre 2014, fumer régulièrement du cannabis a un impact sur le volume de la matière grise du cerveau et sur la connectivité entre les neurones.

En effet, la substance psychotrope du cannabis, le THC réduirait le volume de matière grise du cerveau, mais augmenterait la connexion entre les neurones.

Les chercheurs ont comparé par IRM (imagerie par résonance magnétique), la structure du cerveau et les connexions neurologiques de 48 participants consommateurs de cannabis et de 62 non-fumeurs. Les scientifiques ont aussi évalué le type de consommation, le QI et les troubles socio-psychologiques des participants grâce à des questionnaires.

Les résultats de l'étude révèlent que le volume du cortex orbitofrontal – la région-clef du cerveau pour des prises de décision, le système de récompense et les comportements addictifs – des fumeurs était moins volumineux que celui des autres. Et que ces modifications étaient corrélées à l'âge du premier joint et à la durée de la consommation de cannabis.

Les chercheurs ont aussi observé que la connexion entre les neurones des fumeurs était plus importante que les autres.

La consommation de cannabis conduit à des altérations neuronales qui sont modulés selon l'âge de début et la durée d'utilisation. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que la consommation chronique génère des processus neuro-adaptatifs complexes. En effet, cette sur-connectivité entre les neurones serait un moyen pour le cerveau de compenser la mauvaise performance de la matière grise moins volumineuse selon les chercheurs.


L’exposition à la nicotine pendant la grossesse est liée aux changements génétiques qui peuvent augmenter le risque de TDAH


Selon une étude sur les animaux réalisée par des chercheurs de l'Université de Yale, publiée dans le journal en ligne Nature Neuroscience en juin 2016, l'exposition chez l'utérus à la nicotine peut déclencher des changements génétiques répandus qui affectent la formation de connexions entre les cellules du cerveau tout au long de la vie d'un animal – un changement qui pourrait être lié à l'attention et aux problèmes de comportement plus tard chez les enfants de mères fumeuses.

Pour l'étude, les chercheurs ont exposé des souris enceintes à la fumée de tabac pour voir quel effet durable l'exposition à la nicotine prénatale a eu sur les fœtus en développement. Une fois que les souris sont nées, l'équipe a noté que celles exposées à la nicotine dès le début ont développé des problèmes de comportement qui imitaient les symptômes d’un déficit de l’attention avec hyperactivité (TDAH) chez l’homme.

Ils ont fait des projections génomiques étendues des souris exposées à la nicotine et ont trouvé des niveaux d'activité plus élevés dans une zone clé du cerveau qui régule la méthylation d'histone. La méthylation d'histone contrôle l'expression des gènes en modifiant la façon dont l'ADN enveloppe les chromosomes, principalement dans les gènes responsables de la création de synapses cérébrales.

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Les effets de la cocaïne sur le cerveau

Notre système nerveux central, dont l’organe principal est le cerveau, est formé de neurones qui communiquent entre eux grâce à des impulsions électriques ou chimiques afin de transmettre des messages et des informations sur notre environnement et sur ce qu’il se passe dans notre corps.

Il existe entre les neurones un espace synaptique dans lequel passent des substances chimiques nommées neurotransmetteurs. Ces neurotransmetteurs agissent comme des messagers qui transmettent les informations entre les neurones. Il existe différents types de neurotransmetteurs selon le type de message à transmettre.

La dopamine est le neurotransmetteur qui est le plus affecté par la consommation de cocaïne (tout comme pour la consommation d’autres drogues comme l’alcool et l’héroïne). La dopamine est présente dans la régulation du comportement émotionnel (par exemple pour le bonheur ou le stress), dans la régulation des mouvements et dans les fonctions mentales supérieures comme la mémoire, le comportement ou la motivation. Cette substance joue également un rôle très important dans ce que l’on nomme le système de récompense du cerveau, c’est à dire dans les sensations de plaisir que nous procure notre cerveau face à des situations précises ou à des substances déterminées comme la nourriture, le sexe, ou dans ce cas-là la cocaïne.

L’effet qu’a la cocaïne dans notre cerveau est d’empêcher que la dopamine soit capturée par les neurones, ce qui provoque une accumulation d’une grande quantité de dopamine dans l’espace synaptique, entraînant une augmentation des fonctions qui sont liées à ce neurotransmetteur.

La cocaïne modifie les systèmes de notre cerveau chargés du plaisir, de la motivation et des récompenses. Sa consommation sur le long terme rend les personnes moins sensibles à l’expérimentation de la sensation de plaisir naturelle due par exemple au sexe, à la pratique du sport ou au fait de manger. La consommation prolongée rend également moins sensible aux sensations agréables et aux émotions.


Les effets du cannabis sur la chimie du cerveau

Le tétrahydrocannabinol (THC) qui est la molécule à caractère psychotrope se substitue à des substances régulatrices – les endocannabinoïdes – produites naturellement par l’organisme. Elle interfère avec un type particulier de récepteurs situés dans plusieurs parties du cerveau.

Il existe de nombreux récepteurs à endocannabinoïdes dans le néocortex. Cette partie du cerveau – la couche externe des hémisphères cérébraux – est impliquée dans les fonctions cognitives dites supérieures comme les perceptions sensorielles, les commandes motrices volontaires, le raisonnement spatial, la conscience ou le langage.

Sous la prise de drogue, certaines personnes voient ainsi leur vigilance diminuer, spécialement pour les tâches longues et ennuyeuses, elles éprouvent des difficultés à réaliser des calculs mathématiques complexes et à réagir dans le temps imparti.

Sous l’effet du cannabis, l’activité cérébrale se réorganise


L’activité cérébrale – notamment celle mobilisée par les tâches d’attention visuelles et auditives – d’individus adultes consommant régulièrement et depuis longtemps de la drogue (plus de deux ans, 5 joints par semaine) se réorganise, cependant que l’activité du cervelet – zone impliquée dans la coordination des mouvements – diminue.

En cas d’intoxication aigüe – c’est-à-dire tant que le THC est présent dans l’organisme – la mémorisation est un processus cognitif qui est largement altéré, en particulier l’encodage des informations, leur stockage ainsi que leur recouvrement. Les capacités de concentration – la possibilité de réaliser des choses avec précision – sont diminuées ainsi que les réflexes et le temps de réaction. Les capacités arithmétiques sont, elles aussi, affectées.

Des consommateurs de longue durée ne prenant plus de drogues peuvent toujours présenter des séquelles. Après deux ans d’abstinence et cinq années de consommation, certains adultes présentent encore des difficultés sensorielles telles que la perception sonore. D’autres, ayant commencé à consommer durant l’adolescence, gardent après un mois d’abstinence une intelligence verbale relativement plus faible que la moyenne.

Le cannabis pendant l’adolescence pourrait perturber la maturation du cerveau


La consommation régulière et prolongée de cannabis pendant l’adolescence, voire avant, semblerait constituer une véritable cause de déficit intellectuel pour les individus une fois devenus adultes. L'arrêt ou la réduction de la consommation de la drogue ne restaure pas complètement les capacités intellectuelles.


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