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| Il existe des connexions cérébrales chez le fœtus |
L'organe le plus complexe d'un bébé, le
cerveau commence à se développer à 18 jours après la conception, à partir d'un renflement
à une extrémité du tube neural. À fur et à mesure que les cellules nerveuses
unissent leurs forces, des plis et des creux sont formés, et les différentes
parties du cerveau se chargent des différentes fonctions du cerveau antérieur,
le mésencéphale et le cervelet. Une fois ceci établit, on peut dire que la
structure de base du système nerveux du fœtus est en place.
Activité cérébrale avant la naissance
Selon une étude de l'Université McGill,
publiée en mai 2012, le cerveau du fœtus peut fonctionner en état de veille
bien avant la naissance. Ces résultats sont très importants parce qu'ils posent
les bases pour toutes les théories de stimulation prénatal.
Le chercheur Evan Balaban a déclaré qu’à
l’instar du cerveau adulte, le cerveau du fœtus possède également un circuit
neuronal qui surveille l'environnement afin de réveiller le cerveau, de façon
sélective, pendant les événements importants.
Le dernier 30 pour cent du développement
du cerveau du fœtus est un moment plus intéressant, car c’est l’émergence de toutes
les fonctions complexes du cerveau qui dépendent de la coordination des zones
du cerveau largement distanciées entre elles.
Cette découverte pourrait expliquer les
cas d'apprentissage précoce du fœtus et néonatal. Cela soulève également des
questions sur les conséquences du développement à plus long terme que cette
activité du cerveau peut avoir, si elle est induite avant que le câblage du
cerveau intrinsèque soit suffisamment achevée, par exemple, chez les bébés nés
très prématurément.
Identification des connexions cérébrales chez le fœtus
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| Escáner cerebral de un feto |
L'équipe du Dr Thomason, principal auteur,
a obtenu des diagrammes de connectivité dans plus de 80 régions cérébrales de
fœtus. L’autisme, la dyslexie ou
encore les troubles de l’attention sont associés à des connexions cérébrales
perturbées.
Les connexions entre les parties gauche et
droite du cerveau se renforcent avec l’âge. Les chercheurs ont aussi découvert
que les aires du cerveau situées dans la même zone, de chaque côté du cerveau,
avaient de plus fortes connexions lorsque les distances qui les séparaient
étaient courtes.
Les bébés avant la naissance peuvent différencier le toucher et la douleur dans l’utérus
Selon une étude dirigée par des chercheurs
de l'University College de Londres, publiée dans la revue Current Blos Biology en septembre 2011, les bébés à naître peuvent
ressentir de la douleur autour de la 35e semaine de grossesse. À partir de ce
moment, il est prouvé que l'activité neuronale dans le cerveau change
progressivement d'un état immature à un plus avancé.
Selon le Dr Rebecca Slater les prématurés
de moins de 35 semaines ont des réponses cérébrales semblables quand ils éprouvent
le toucher ou la douleur. Après cette période, il y a lieu un changement
graduel quand le cerveau commence à traiter les deux types de stimuli d'une
manière différente.
Sur les 46 bébés dans l'étude, 21 sont nés
prématurément, donnant aux scientifiques l'occasion de mesurer l'activité à
différents stades de développement du cerveau humain, depuis des bébés de
seulement 28 semaines de développement à des bébés nés à 37 semaines.
Selon le Dr Lorenzo Fabrizi, auteur
principal de l'article, les très jeunes cerveaux réagissent d'abord à des
stimuli par des éclats de l'activité, mais à un moment critique dans le
développement des bébés, leurs cerveaux commencent à répondre avec une réaction
spécifique selon le type de stimulation.
Une étude montre les effets de l'obésité maternelle sur les fœtus
Dans une étude réalisée par des chercheurs
du Mother Infant Research Institute de Boston, présentée en février 2013
à la réunion annuelle de la Société de médecine maternelle et fœtale à San
Francisco, des résultats montrant les effets de l'obésité maternelle sur un fœtus,
en particulier dans le développement du cerveau, sont décrits.
Après avoir analysé le développement du
fœtus de 16 femmes enceintes, les chercheurs ont constaté que les fœtus des
femmes obèses avaient des différences dans l'expression des gènes dès le
deuxième trimestre, par rapport aux fœtus des femmes qui avaient un poids sain.
Les profils d'expression génique évocateurs d’un développement anormal du
cerveau étaient chez les fœtus des femmes obèses.
Pendant la gestation, le fœtus passe par l’apoptose – un processus de développement de la mort cellulaire programmée – et une partie
importante du développement neurologique anormal du fœtus. Cependant, il a été
observé une diminution de l'apoptose chez les fœtus des femmes obèses.
L'équipe de recherche espère que leurs
conclusions et toutes les données futures vont pousser les femmes qui cherchent
à devenir enceintes à être en meilleure santé, en minimisant les risques pour
leur enfant.
Le cellulaire est un danger pour le fœtus
Une étude réalisée par des chercheurs de
la Yale School of Medicine en
novembre 2012, montre que l'exposition aux rayonnements des téléphones
portables pendant la grossesse peut causer des troubles du comportement chez
des enfants plus tard dans la vie.
Le rayonnement affecte le développement du
cerveau des bébés dans l'utérus, en particulier dans la région du cortex
préfrontal, la même zone qui concerne les troubles d'hyperactivité avec déficit
de l'attention (THDA).
Bien que les chercheurs notent que les
souris naissent avec un cerveau moins développé que les bébés humains, ils
pensent qu'il est prudent de limiter l'exposition du fœtus aux ondes du
cellulaire.
Alcoolisation fœtale : le cerveau affecté pour la vie
Selon une étude menée
par des chercheurs américains de The Saban Research Institute of Children’s Hospital Los Angeles en
août 2014, les enfants ayant été exposés à l’alcool
dans le ventre de leur mère souffrent de plusieurs atteintes.
Le groupe d’enfants sains voit l’intensité
du signal cérébral augmenter avec le temps. De leur côté, les enfants souffrant
du syndrome d’alcoolisation fœtale connaissent en revanche une baisse de
l’activité cérébrale, en particulier dans les régions frontales, temporales et
pariétales.
La mère passe son stress à l'enfant via ses bactéries et le placenta
Deux études de l’Université de Pennsylvanie,
présentées au Congrès annuel Neuroscience 2013 (San Diego) suggèrent que les
bactéries vaginales et une protéine spécifique du placenta pourraient communiquer
le stress de la mère au bébé et contribuer ainsi risque de troubles
neurologiques comme l’autisme et la schizophrénie. Ces travaux non seulement
apportent une explication de la transmission du stress mère-enfant mais
identifient aussi un nouveau bio-marqueur de risque de trouble neurologique
chez l’enfant.
Dans la première étude, l’équipe du Pr
Tracy L. Bale, professeur de neurosciences à l’Ecole Perelman de médecine montre
que le stress modifie le micro-biome dans le vagin de la mère et l’intestin de
l’enfant, car lors de l’accouchement, une partie du micro-biome du vagin de la
mère passe dans l’intestin de l’enfant.
Les chercheurs constatent que les
modifications du micro-biome produites par le stress chez des souris enceintes
altèrent la population microbienne de l’intestin du nouveau-né et entraînent
des changements dans le cerveau en développement.
Une seconde étude menée sur l’animal
montre qu’une protéine spécifique dans le placenta, OGT (O-linked-N-acetylglucosamine
transferase), peut avoir des conséquences sur le développement cérébral de
l’enfant.
Cet enzyme déjà connu pour affecter une
grande variété de fonctions de régulation, dont le développement, est trouvé à
des niveaux plus faibles dans le placenta des mères stressées. Et lorsque les
chercheurs manipulent ces niveaux chez la souris, ils obtiennent des effets
similaires à l’effet du stress maternel sur la mère, et constatent sur la
descendance devenue adulte, une plus grande sensibilité au stress, très
semblable à celle retrouvée sur la progéniture de mamans souris stressées.
Des résultats
qui suggèrent que l’OGT du placenta peut jouer un rôle protecteur pendant la
grossesse mais aussi servir de bio-marqueur pour toute une gamme de troubles du
développement neurologique chez les enfants.
Consommation de cannabis durant la grossesse : danger pour le fœtus
Selon une étude
réalisée par des chercheurs de l’Inserm, publiée dans Proceedings of the National Academy of Science en juin 2005, la consommation de cannabis pendant la
grossesse est susceptible de diminuer fortement l’activité cérébrale chez le
fœtus et par conséquent de nuire à la bonne construction du cerveau.
Au cours de la
gestation, lorsque le cerveau se forme chez le fœtus, les neurotransmetteurs GABA
et glutamate jouent tous deux un rôle d’accélérateur de l’activité cérébrale.
Henri Gozlan et ses collègues ont démontré
chez des rats que les endocannabinoïdes activent en permanence les récepteurs
CB1 afin de réguler l’action du GABA. L’équilibre
est fragile : si la quantité de cannabinoïdes est trop élevée, l’activité
neuronale est ralentie. A l’inverse, si les cannabinoïdes sont insuffisants
l’absence de frein conduit à une crise épileptique.
Les chercheurs soulignent deux
implications possibles de leurs résultats. D’une part la consommation de
cannabis pendant la grossesse pourrait ralentir la croissance cérébrale.
D’autre part, certains médicaments visant à bloquer les récepteurs aux
cannabinoïdes pourraient eux aussi avoir un impact négatif sur le fœtus via une
crise épileptique.
Toute perturbation de ce système de
contrôle, pourrait avoir des répercussions graves pour le développement de
l’enfant. Bien
que la relation de cause à effet ne soit pas fermement établie, le
principe de précaution doit prendre ici tout son sens. Comme pour l’alcool ou
le tabac, on ignore s’il existe un effet de seuil, un terrain génétique
favorisant ou une période critique durant la gestation.
L'exercice pendant la grossesse améliore le développement du cerveau du bébé
Selon une étude menée par des chercheurs
de l’Université de Montréal, présentée durant le meeting annuel de la Society
for Neuroscience en 2013, faire du sport régulièrement pendant la grossesse
serait bénéfique pour le développement du cerveau du bébé.
Une fois les bébés nés, les scientifiques
ont mesuré l’activité du cerveau des nouveau-nés entre 8 et 12 jours après leur
naissance. Ils ont mesuré la mémoire auditive en observant la réponse
inconsciente du cerveau à des sons nouveaux et répétés.
Les résultats ont montré que les bébés nés
des mères actives présentaient une activation cérébrale plus mature, ce qui
laisse entendre que leur cerveau s’est développé plus rapidement que celui des
autres. L’électroencéphalogramme a révélé que l’activité cérébrale variait
moins chez les enfants nés de mères actives que chez ceux du deuxième groupe.
De plus, ils présentaient une activité plus élevée dans les aires cérébrales de
la mémoire, du langage et de la parole.
La musique stimule l’activité cérébrale
Des chercheurs finlandais de l’université
d’Helsinki, dans une étude publiée en
ligne sur le site de la revue Plos One, ont découvert que faire écouter de la musique au fœtus
l’aide à développer son cerveau et sa mémoire. Même après la naissance, un bébé
se rappelle pendant six mois des sons entendus in utero.
Faire écouter de la musique au futur bébé
lorsqu’il est encore dans le ventre de sa mère prouve qu’une sensibilisation
prénatale du fœtus à la musique stimule son développement cérébral et sa
mémoire durable.
Les deux groupes de bébés ont réagi à la
musique, mais ceux qui en connaissaient l’air depuis leur vie intra-utérine se
sont manifestés de façon plus distincte et les analyses ont montré une activité
cérébrale plus élevée. Les scientifiques en concluent que la stimulation
prénatale accélère les facultés d’apprentissage. Même sans leur faire écouter
après la naissance, les bébés retiennent les sons entendus depuis le ventre de
leur mère pendant au moins six mois.
Ces résultats démontrent que les bébés sont capables d’apprendre très
jeunes et que les effets de l’apprentissage durent plus longtemps dans
le cerveau.
Avant d’entendre, le fœtus perçoit les sons
Avant la formation du système auditif
durant le 5ème mois de grossesse, le fœtus est en mesure de percevoir les sons grâce aux os de son petit crâne ainsi qu’au bassin maternel
qui agissent comme de véritables résonateurs.
Les vibrations des sons apparaissent dès la 7ème semaine de vie utérine et offrent au bébé ses premières vraies sensations, source de véritables émotions intenses. Elles ressemblent à des vagues ou à des ondulations qui viennent caresser et chatouiller le bout de ses lèvres et les extrémités de ses mains.
Les vibrations des sons apparaissent dès la 7ème semaine de vie utérine et offrent au bébé ses premières vraies sensations, source de véritables émotions intenses. Elles ressemblent à des vagues ou à des ondulations qui viennent caresser et chatouiller le bout de ses lèvres et les extrémités de ses mains.
L’intelligence du fœtus se développe
in-utéro essentiellement grâce aux différents sons qu’il entend. D’ailleurs, le
seul lien sensoriel qui relie bébé au monde extérieur est l’audition.
Les fœtus entendent des voix
À la naissance, les nouveau-nés sont
capables de distinguer des syllabes proches, de reconnaître la voix de leur
mère, et de différencier différentes langues humaines. Des chercheurs de l’Inserm
ont cherché à comprendre les capacités du fœtus à apprendre à distinguer des
sons. Ils ont testé les capacités de discrimination auditive de 12 nouveau-nés
prématurés de 28 à 38 semaines d’aménorrhée, c’est-à-dire 2 à 3 mois avant le
terme. À cette période, le cerveau est immature, les neurones sont en train de
migrer vers leur localisation définitive. Pourtant chez ces bébés, malgré cette
immaturité, les premières connexions entre le cerveau et le monde extérieur se
mettent en place, notamment celles permettant au fœtus d’entendre les sons.
Avant même tout apprentissage, le cerveau
trois mois avant le terme est équipé pour traiter les caractéristiques
particulières de la parole humaine grâce à une organisation sophistiquée de
certaines aires linguistiques cérébrales (régions périsylviennes droite et
gauche). L’organisation des aires cérébrales étant gouvernée par l’expression
des gènes au cours du développement du fœtus, l’apparition du langage est en
grande partie influencée par la génétique et par des mécanismes innés.
L’ouïe est le sens le plus avancé du
fœtus. Plusieurs études ont mis en évidence que le fœtus répondait à diverses
stimulations acoustiques. La majorité de ces études mettent en avant que
l’audition fœtale débuterait entre la vingtième et la vingt-huitième semaine de
gestation.
L’influence de l’environnement sonore sur
le fœtus
L’influence maternelle est primordiale sur
l’avenir auditif de l’enfant, car c’est le seul son qu’il perçoit à la fois
directement par voie interne et par voie externe via les différents tissus qui
l’isolent de l’extérieur. Elle apporte son influence directe sur le système
auditif du fœtus de 3 manières :
* Elle construit l’espace sonore du fœtus.
Le fœtus baigne dans un fond sonore, les bruits de la vie des organes de sa
mère.
* Elle transmet sa voix, sa couleur
vocale, son rythme au fœtus qui la perçoit dès le troisième trimestre.
* Elle l’expose au monde sonore, à la
musique mais aussi aux bruits extérieurs.
Atlas du cerveau du fœtus
Des chercheurs du Allen Institute for
Brain Science ont réalisé un Atlas intéressant le développement du cerveau
humain à partir du stade fœtal. Les premières données ont été publiées dans la
revue Nature en avril 2014.
L'équipe dirigée par Ed Lein a composé l’atlas
numérique du cerveau à la moitié de la période de gestation en transcrivant les
données obtenues du projet BrainSpan Atlas
of the Developing Human Brain
(atlas cérébral complet du cerveau humain en développement), parrainé par le
gouvernement du États Unis.
Ces résultats devraient fournir des
indications intéressantes concernant par exemple l'apparition de l'autisme ou
les raisons pouvant expliquer le caractère spécifique de cerveau humain,
comparé à celui d'autres espèces.
En dehors de données intéressant
l'apparition possible d'autismes ou de schizophrénies, l'Atlas permettra
d'identifier les régions du génome montrant des différences importantes entre
les humains et d'autres espèces. Les analyses du transcriptome montrent que les
gènes sont particulièrement riches dans le cortex frontal ainsi que dans des
cellules spécifiques dites GABAergic produisant le GABA. Celui-ci est le
principal neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central chez les
mammifères et les oiseaux, intervenant dans la formation précoce des circuits.
Leur répartition n'est pas la même chez l'humain ou dans les autres espèces.
Voir aussi…
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| Fonction du squelette dans le développement du cerveau pendant la gestation |
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| Développement cérébral du fœtus |
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| Le stress maternel prénatal affecte le bébé |
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| Les effets de la consommation de drogues pendant la grossesse |
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| Effets de l'alcool sur le développement cérébral du fœtus – le syndrome d'alcoolisme fœtal |
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| Toxoplasmose et grossesse |
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| Paralysie cérébrale infantile |
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| Trouble de déficit d'attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) chez l'enfant |
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| Autisme |
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| Intoxication aux métaux lourds |
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| L'influence de l'ADN maternel sur le cerveau du fœtus importance de la sérotonine |
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| L'ocytocine protège le cerveau du nouveau-né |
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| Développement cérébral basé sur l'expérience précoce et son effet sur la santé, l'apprentissage et le comportement |
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| Développement cérébral dans la petite enfance |
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| La musique favorise le développement du cerveau de l'enfant |
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| Le langage – fonction cognitive |
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| Le cerveau bilingue |
