Plasticité cérébrale, apprentissage et cerveau des dyslexiques

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La plasticité cérébrale est au cœur de l’hypothèse de l’origine proprioceptive de la dyslexie (et de certains autres troubles des apprentissages). En effet, la proprioception est un sens particulier qui s’appuie sur la plasticité cérébrale , toutes nos actions motrices laissant une trace dans notre cerveau. Du fait de cette neuroplasticité, un dysfonctionnement proprioceptif serait donc à l’origine d’un développement différent du cerveau. Cette même plasticité cérébrale permettrait ensuite au cerveau de se réorganiser, avec de l’entraînement, dès lors que la proprioception serait normalisée grâce au traitement proprioceptif. L’ action des différentes rééducations (orthophonie, etc.) serait alors potentialisée du fait d’un terrain sensoriel de meilleure qualité (en effet, la proprioception est non seulement considérée comme un sens à part entière, mais comme un sens premier à partir duquel nous pouvons interpréter nos autres sens).

Cette notion de plasticité cérébrale est donc fondamentale pour comprendre l’hypothèse de l’origine proprioceptive de la dyslexie et l’intérêt de la rééducation proprioceptive. Je vous propose donc un nouvel article consacré à ce sujet, montrant que la plasticité cérébrale se situe au cœur des apprentissages, ainsi qu’une publication toute récente qui replace le cerveau des dyslexiques au cœur de cette neuroplasticité.

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Je vous propose déjà deux  extraits du premier article, mais l’ensemble de celui-ci est à découvrir :

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Une première période se passe in utero, elle consiste en la production de neurones (le cerveau adulte en a environ 100 milliards) et de leur positionnement au sein du cerveau (les neurones migrent de leur lieu de production vers leur destination finale). Chez l’humain, cette période commence vers la 10ème semaine de grossesse et s’arrête vers la fin du 5ème mois.

Une seconde période commence in utero (vers le 6ème mois de grossesse) et se prolonge bien après la naissance (jusqu’à 25-30 ans environ le cerveau n’est pas considéré comme mature !). Elle consiste en la formation de connexions entre les neurones, les synapses (le cerveau adulte en a environ 100 mille milliards), ainsi qu’en l’élimination de synapses et de neurones.On peut parler de plasticité cérébrale pour cette seconde période.

Un nombre excédentaire de neurones et de synapses est produit au cours du développement cérébral. Un long travail de « sculpture » du cerveau a lieu ensuite pour équilibrer leur nombre, ajuster les connexions entre les neurones et entre les régions cérébrales. L’élimination des neurones excédentaires est en grande partie terminée à la naissance (une seconde phase d’élimination aura lieu à l’adolescence) mais l’élimination des synapses excédentaires s’opère jusqu’à la fin de la maturation du cerveau (vers 25-30 ans) ! Le cortex cérébral préfrontal, impliqué notamment dans l’attention, la planification, la prise de décision et le contrôle des émotions, est la dernière région à devenir mature.

La plasticité cérébrale après la naissance est dépendante de l’environnement dans lequel l’enfant puis le jeune adulte grandit.Les activités auxquelles l’enfant participe, ses expériences, l’apprentissage (par exemple celui des mathématiques, de la musique et des langues), les interactions avec les parents (et interactions sociales en général), participent à la structuration du cerveau. Même si la personne ne réutilise pas ensuite ce qu’elle a appris (une langue ancienne ou la musique par exemple),  La plasticité cérébrale, on l’a vu avec l’exemple des tâches manuelles, est possible tout au long de la vie, mais elle est largement plus faible que chez l’enfant et le jeune adulte.

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Nda : Afin de rendre cette notion de plasticité cérébrale plus visuelle, je vous propose de regarder cette vidéo de Céline Alvarez , « La plasticité cérébrale chez l’enfant » :

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Image de prévisualisation YouTube

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Autre passage intéressant qui concerne plus particulièrement la sensorialité (et notamment la proprioception, même si elle n’est pas clairement nommée), où l’on voit bien que la différence qui apparaît dans le cerveau n’est que le résultat d’un apprentissage :

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plasticité cérébrale et singe

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L’apprentissage de tâches manuelles : un exemple de plasticité cérébrale

Une expérience a été réalisée dans les années 1990 illustrant l’existence de la plasticité cérébrale, en prenant l’exemple d’exercices manuels, qui font intervenir le sens du toucher. Les doigts sont connectés au cerveau par des nerfs. Ces nerfs transmettent les informations sensorielles détectées par les doigts au cerveau ainsi que les ordres de mouvement du cerveau aux doigts. La région cérébrale impliquée dans la perception consciente du toucher est le cortex cérébral somatosensoriel. Il est subdivisé en sous-régions, chacune étant associée à un doigt : on parle de carte sensorielle. En quoi consiste cette carte ? Lorsqu’un doigt touche quelque chose, seulement une partie des neurones du cortex cérébral somatosensoriel « s’activent », les autres restant au repos. Chaque doigt « active » des zones distinctes du cortex cérébral somatosensoriel.

La question était : est-ce que la carte sensorielle est figée au cours de la vie, ou est-ce qu’elle s’adapte à notre usage de nos doigts ? Des électrodes ont été placées dans le cortex cérébral somatosensoriel de singes adultes afin de mesurer l’activité de différentes sous-régions de ce cortex. Ces électrodes permettent d’identifier les zones qui « s’activent » lorsqu’un doigt sent quelque chose. Les chercheurs ont tout d’abord précisé la carte sensorielle au début de cette expérience, quelle sous-région s’active lorsque le doigt « 1 » est utilisé par l’animal, de même pour les doigts « 2 », « 3 », « 4 » et « 5 ».

Le singe a ensuite dû faire chaque jour des exercices sollicitant principalement les doigts « 2 » et « 3 », parfois le « 4 ». Au bout de trois mois d’exercices, la carte sensorielle s’en retrouvait modifiée : l’étendue des sous-régions associées aux doigts « 1 » et « 5 » était réduite à la faveur de celle des sous-régions associées aux doigts « 2 » et « 3 » (celle de la sous-région associée au doigt « 4 » n’avait pas bougé). Cela signifie que davantage de neurones répondaient aux doigts « 2 » et « 3 » après cette période d’exercices, ce qui permettait à l’animal d’avoir une meilleure sensibilité pour ces doigts.

On pourrait faire le parallèle avec l’apprentissage d’un instrument de musique comme le violon ou du travail d’un artisan : notre cerveau s’adapte aux tâches qui sont répétées. On peut obtenir des résultats similaires pour d’autres sens. Par exemple, la carte sensorielle du cortex cérébral auditif (chaque sous-région répond à une fréquence sonore) est modifiée dans un environnement sans sons (surdité profonde) ou si des fréquences sont entendues plus fréquemment que d’autres (comme c’est le cas en industrie ou dans le bâtiment, avec certains sons de forte intensité répétés tout au long de la journée).

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L’article dans son intégralité : La plasticité cérébrale au cœur de l’apprentissage

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On le voit donc, le cerveau se modifie en permanence, se sculpte sous l’effet de l’apprentissage et par conséquent un cerveau différent n’implique pas forcément un trouble neurologique ou neuro-développemental, mais peut simplement être le reflet du niveau d’expertise d’une compétence. C’est l’idée que soutiennent deux chercheurs dans une publication récente de la revue Brain Sciences,« Is Dyslexia a Brain Disorder ?« , où ils s’attaquent au « dogme » de l’origine neuro développementale de la dyslexie et suggère que celle-ci est plutôt le résultat de différences interindividuelles. En voici quelques extraits traduits :

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Le résumé :

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La «dyslexie développementale» est souvent considéré comme un trouble neuro développemental. Ce terme implique que le développement du cerveau est censé être perturbé, ce qui entraîne un cerveau anormal et dysfonctionnel. Nous contestons ce point de vue en soulignant qu’il n’y a aucune évidence d’anomalie neurologique dans la grande majorité des cas de difficultés de lecture des mots. Les preuves pertinentes disponibles provenant des études de neuro-imagerie sont presque entièrement des études corrélationnelles et de différences de groupe. Cependant, les différences dans les cerveaux existent certainement chaque fois que des différences de comportement existent, y compris des différences dans la capacité et la performance. Par conséquent, les découvertes de différences cérébrales ne constituent pas une preuve d’anomalie ; elles documentent plutôt simplement le substrat neuronal des différences de comportement. Nous suggérons que la dyslexie devrait plutôt être considérée comme l’une des nombreuses expressions des différences individuelles ordinaires omniprésentes dans les résultats normaux du développement. Ainsi, des termes tels que «dysfonctionnel» ou «anormal» ne sont pas justifiés lorsqu’on se réfère au cerveau des personnes dyslexiques.

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D’autres extraits :

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Il devient évident de dire que les différences dans l’exécution d’une tâche, les différences de capacités, de compétences ou d’habilités, doivent nécessairement être à l’origine de différences dans le cerveau (ou les cerveaux) qui effectue les tâches, que ce soit chez une personne (à travers le temps) ou entre plusieurs personnes. Tout simplement, il n’y a pas d’autre cause possible pour ces différences : si deux personnes atteignent des niveaux de performance différents dans une tâche, cela implique directement et littéralement que les cerveaux des deux personnes doivent être différents exactement de la bonne manière et dans la mesure de la différence de performance observée. C’est-à-dire que si deux personnes sont différemment efficientes  dans l’acquisition d’une compétence, cela signifie que leurs cerveaux diffèrent de telle manière que l’un des cerveaux est plus efficace que l’autre pour se modifier afin de s’adapter à la compétence par l’entraînement. Si une personne apprend une tâche très facilement, cela signifie que la manière dont son cerveau s’est modifié au moment de l’apprentissage est telle que mener à bien cette tâche particulière a des effets importants et durables qui facilitent le traitement, lors de rencontres ultérieures, avec la même tâche spécifique. En revanche, si une personne apprend une tâche avec difficulté ou pas du tout, cela signifie que la manière dont son cerveau s’est structuré est telle que les tentatives d’accomplir la tâche n’ont pas rencontré un succès similaire, mais aboutissent à un bénéfice relativement faible (ou aucun) pour de futures rencontres.

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En ce sens,  constater simplement qu’il y a des différences entre les cerveaux de ceux qui lisent bien et ceux qui ne lisent pas est non pas simplement banal, ce n’est pas simplement attendu ; mais c’est même, a priori, absolument certain. En fait, si aucune différence n’était trouvée, cela signifierait que nos méthodes ne sont pas assez bonnes, ou que nous ne regardons pas le cerveau de la bonne façon, ou que notre technologie n’est pas encore suffisamment développée pour détecter les différences (cf. . [65]). Par conséquent, il n’y a rien à célébrer quand des différences de cerveau sont trouvées. [...] Trouver des différences dans les cerveaux implique simplement que notre technologie actuelle est suffisamment avancée pour commencer à disséquer les différences structurelles et fonctionnelles systématiques entre les cerveaux, qui les rendent différemment aptes à apprendre à lire (ou à faire autre chose).

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Par conséquent, il doit y avoir des différences entre les cerveaux des personnes dyslexiques et ceux qui n’ont aucune difficulté à apprendre à lire. […] Des études comparant des groupes de personnes ayant des compétences en lecture différentes l’ont confirmé (voir les commentaires dans [43,44,47 48,51,58,66]). Des études comparant des groupes de personnes différant par d’autres types de compétences l’ont également confirmé, y compris, par exemple, des pianistes [67], des apprenants en langues [68,69] et des chauffeurs de taxi [70]. Il est inutile d’énumérer plus de comparaisons parce que les différences de cerveau doivent nécessairement exister chaque fois qu’il existe des différences de compétences.
Il n’est pas nécessaire que les différences soient les mêmes pour chaque personne dans un groupe donné, car il y a aussi des différences dans les cerveaux individuels au sein de chaque groupe et, selon toute vraisemblance, de nombreuses façons d’atteindre chaque résultat de performance. Autrement dit, il est possible que différentes configurations cérébrales aboutissent à une performance ou à une capacité similaire (ou médiocre) dans un domaine.

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Ainsi, nous soutenons que les résultats de la neuro-imagerie sont souvent mal interprétés et les fréquentes affirmations selon lesquelles les résultats ont démontré des anomalies sont totalement injustifiées et, par conséquent, incorrectes.
Pour montrer que le développement neuronal a été perturbé, autorisant l’utilisation du terme «trouble neuro développemental», il faut aller au-delà de l’existence de simples différences entre les plus performants et les moins performants (une constatation descriptive). Il faut démontrer que quelque chose dans le développement du cerveau n’est pas ce qu’il devrait être (une déclaration normative), dans un sens bien défini et indépendant ; et il faut aussi démontrer que ce qui ne va pas est très fortement lié aux faiblesses ou échecs comportementaux observés.[...]

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C’est-à-dire qu’il est très improbable de démontrer un dysfonctionnement cérébral franc dans la dyslexie parce que la majorité des personnes ayant des difficultés à apprendre à lire sont en fait parfaitement normales et n’ont pas d’autres difficultés majeures au-delà de la langue écrite. Ils parlent bien, ils marchent bien, ils socialisent bien, ils travaillent, ont des familles et sont de bons membres de notre société. Cela contraste fortement avec les troubles neuro développementaux francs, tels que le syndrome d’alcoolisme fœtal, où la fonction humaine normale peut être substantiellement et visiblement compromise, limitant les perspectives, par exemple, dans les interactions sociales, de manière permanente dans tous les  contextes et situations. En revanche, la seule «maladie» des dyslexiques concerne leur réponse à une invention humaine : ils ont du mal à apprendre le code artificiel du langage écrit, qui (malheureusement pour eux) a fini par occuper une place prépondérante dans la société moderne. [...] Dire que les dyslexiques ont un trouble neurodéveloppemental et les diagnostiquer avec un développement neuronal perturbé, revient à attribuer un désordre neuro développemental à tout groupe qui exécute n’importe quelle compétence en-dessous d’un seuil arbitraire. [...]

Nous estimons qu’il est temps de remplacer l’attente d’une déficience cérébrale par une appréciation de la variabilité individuelle du développement neural normal et ses conséquences multi-facettes dans les domaines de compétences. [...]

Nous ne pouvons pas prouver que la dyslexie n’est pas un trouble neuro développemental, et ce n’est pas ce que nous avons essayé de faire dans cette contribution. Au lieu de cela, nous avons expliqué pourquoi aucun des types de preuves disponibles n’est pertinent pour conclure si la dyslexie est un trouble neuro développemental ou non, et qu’il est au mieux prématuré d’avoir implicitement décidé que c’est le cas.[...]

Par conséquent, nous croyons que le domaine [Nda : de la recherche sur la dyslexie] a été trop hâtif pour adopter une position qui n’est pas étayée par des preuves.

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Vous ne serez pas surpris, j’adore  cette publication qui  laisse la porte ouverte à toutes les autres hypothèses, dont l’origine proprioceptive de la dyslexie !  :)

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Pour la lire dans son intégralité (en anglais), clic sur l’image :

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Brain sciences

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Note : La première image, représentant les aires activées lors de la lecture chez le dyslexique et le lecteur normal, provient de l’article : L’imagerie du cerveau dévoile les secrets de la dyslexie

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