Plasticité cérébrale

 

Plasticité cérébrale dans Emissions TV, radio, presse,livres 640_cerveau-potion-de-viefr

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Nous l’avons vu à plusieurs reprises, la proprioception fait appel à la plasticité du cerveau, sa capacité d’adaptation aux changements. En ce sens, la proprioception est un sens supérieur dans la hiérarchie. Mais qu’est réellement la plasticité cérébrale ?

Afin de vous familiariser avec ce concept, je vous propose d’abord de visionner une petite vidéo amusante, puis d’écouter une émission de France Inter consacrée à ce sujet.

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  • Dans un premier temps, voici la petite vidéo qui nous montre, au travers d’un exemple concret, comment on peut « recâbler » le cerveau avec de l’entrainement.

 

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L’expérience consiste à faire du vélo avec une bicyclette trafiquée : quand vous tournez le guidon à droite, vous partez à gauche… L’homme a donc dû « désapprendre » à faire du vélo et a mis 8 mois pour réussir à maîtriser ce vélo particulier, son fils uniquement 2 semaines. Quand l’homme a voulu reprendre un vélo normal, il ne savait plus en faire. Il lui a fallu 20 minutes pour retrouver l’ancien « circuit neuronal ».

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  • Dans un second temps, je vous propose d’écouter cette émission de France Inter consacrée à plasticité cérébrale (Clic sur l’image). Les invités qui y interviennent sont :
  • Hervé Chneiweiss Neurologue et neurobiologiste
  • Armelle Rancillac Chargée de recherche INSERM au laboratoire Plasticité du cerveau du CNRS dans l’équipe Réseaux neuronaux du sommeil à l’ESPCI.
  • Philippe Vernier Directeur de l’institut des Neurosciences à Paris Saclay

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tête au carre

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Là encore, Hervé Chneiweiss nous explique que l’aire du cortex cérébral dédié à la main gauche est, chez le violoniste virtuose, d’un tiers supérieure à celle d’un sujet ne jouant pas de violon (jouer d’un instrument de musique étant une activité hautement proprioceptive). A l’inverse, quand le violoniste cesse de jouer, la région supplémentaire sera perdue et réa-louée à d’autres fonctions.

Des sous régions du cerveau s’adaptent sous l’effet de l’apprentissage pour obtenir de meilleures performances.

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Nda : Il a été démontré que la proprioception est un sens qui a la particularité de s’appuyer sur la plasticité cérébrale (par exemple, si un membre reste plâtré trop longtemps, le cerveau finit par l’ « oublier »). L’objectif du traitement proprioceptif est donc, en redonnant au cerveau de nouvelles et bonnes informations proprioceptives, de lui permettre de se réorganiser. Et si on en croit la petite  vidéo, on peut supposer que plus l’enfant est pris en charge tôt et plus efficace sera le traitement …

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Apesanteur, cerveau et proprioception

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Dupond sur la lune

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Pour changer un peu, nous allons partir dans l’espace. :)

Mais, sans trop nous éloigner de notre sujet, puisque j’ai découvert que la proprioception est beaucoup étudiée dans les missions spatiales. J’ai déjà partagé avec vous des articles qui montraient comment la pratique de la danse ou d’un instrument de musique modifiait le cerveau du fait de la plasticité cérébrale liée à la proprioception.

Je vous propose donc cet article de Le Soir, que j’ai trouvé très intéressant, car il montre comment la connectivité du cerveau des spationautes est modifiée dans ses zones liées à la proprioception* (insula, cervelet).  Fascinante proprioception !!!

 

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apesanteur

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L’apesanteur modifie le cerveau

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On savait que l’apesanteur que subissent les voyageurs de l’espace entraîne différents troubles physiologiques dont la perte osseuse, l’altération des muscles et le mal du voyage. En situation d’apesanteur, le système musculo-squelettique n’est plus soumis aux contraintes que la gravité lui impose sur Terre, ce qui entraîne son altération progressive. Des troubles contre lesquels les cosmonautes, généralement sélectionnés parmi les athlètes, se prémunissent partiellement, en pratiquant un entraînement intensif.

Mais on ne savait guère comment l’absence de pesanteur affectait le cerveau. C’est désormais chose faite avec la publication aujourd’hui, dans le journal Brain Structure and Function, des résultats d’une étude sur le fonctionnement du cerveau d’un cosmonaute de 44 ans avant sa première mission spatiale vers l’ISS et après son retour sur Terre, six mois plus tard. Le cosmonaute, dont le nom est resté secret afin de protéger ses données médicales, a effectivement subi deux changements majeurs dans le fonctionnement de son cerveau par rapport à l’analyse effectuée par l’imagerie à résonance magnétique (IRM) fonctionnelle effectuée avant le vol. Les images montrent clairement une connectivité réduite de l’insula dans l’hémisphère droit. L’insula est une composante de base de notre système vestibulaire dans l’oreille interne. C’est elle qui est responsable de l’intégration visuelle et de l’information sensorielle proprioceptive. La proprioception désigne la perception, consciente ou non, de la position des différentes parties du corps. Elle fonctionne grâce à de nombreux récepteurs musculaires et ligamentaires, ainsi qu’aux voies et centres nerveux impliqués. C’est, par exemple, le système vestibulaire qui nous permet, lorsque nous fermons les yeux dans un avion, de percevoir néanmoins les changements de direction.

D’autre part, ce cosmonaute a montré également une connexion plus faible entre son cervelet et les zones cérébrales liées à la motricité.[...]

Pour le professeur Floris Wuyts de l’Université d’Anvers, qui coordonne le projet, « si ces résultats ne constituent pas une surprise, car on savait déjà que les cosmonautes rencontraient divers problèmes moteurs à leur retour de l’espace (vitesse, précision et coordination des mouvements) ; c’est cependant la première fois que l’on peut visualiser ces changements dans le cerveau et démontrer leurs effets sur le fonctionnement cérébral ». [...] 

Les chercheurs vont maintenant poursuivre leurs investigations en continuant à s’intéresser aux altérations du cerveau des astronautes. Mais pas uniquement : selon eux, ce type de recherches est également très pertinent pour des patients alités depuis plusieurs mois ou connaissant un syndrome vestibulaire.

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L’article dans son intégralité : L’apesanteur modifie le cerveau

 

Note * : La proprioception est étroitement liée au système postural qui est notre capacité à maintenir une posture en s’opposant à l’effet de l’apesanteur. La lutte contre cette force est sous la dépendance du tonus des muscles antigravitaires (muscles extenseurs des membres inférieurs, muscles paravertébraux).

Note : D’après ce document de l’Aadys, on observe chez les spationautes des troubles de type dysgraphie et dyslexie dans les jours qui suivent leur retour sur terre. (Je me demande de plus en plus pourquoi si peu de monde  travaille sur le lien entre proprioception et troubles des apprentissages !!!) :

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Spationautes

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Archives pour la catégorie Neuroplasticité

Danse, musique, cerveau, proprioception et dyslexie

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danse et cerveau

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Après avoir étudié le rôle de la proprioception dans la performance sportive, et donc dans l’élaboration d’une bonne réponse motrice , nous allons nous intéresser  à l’impact de celle-ci sur le cerveau des musiciens et des danseurs. La proprioception est notre « sixième sens », celui qui nous permet d’avoir une conscience plus ou moins précise de la position de notre corps dans l’espace. Autrement dit, ce véritable « schéma corporel » nous permet à tout le moins de mettre un pied devant l’autre sans avoir à contrôler le mouvement par le regard. Avec de l’entraînement, ce schéma corporel est à l’origine des prouesses dont est capable l’humain, qu’il s’agisse de danse, de sport, ou toute autre activité impliquant un sens précis du mouvement.(1)

Pratiquer la danse ou jouer d’un instrument de musique sont donc des activités faisant largement intervenir la proprioception. Or, une étude récente à montré que le cerveau des danseurs et des musiciens se développe de manière très différente, ce qui nous laisse entrevoir le rôle de la proprioception et de la multi-sensorialité (dans laquelle intervient aussi la proprioception car elle indique au cerveau la position des organes des sens (2) ) dans la plasticité cérébrale :

 

Extraits :

Des centaines, des milliers d’heures de pratique imprègnent le cerveau des danseurs et des musiciens. Ces pratiques intensives propres aux experts dans ces domaines artistiques entraînent des changements neurologiques importants, mais distincts chez les danseurs et les musiciens. [...] Bien que ces deux pratiques artistiques impliquent une formation intense, la danse développe l’intégration visuelle et auditive et la coordination motrice, tandis que la pratique de la musique se concentre principalement sur l’information auditive et sur la motricité et la sensorialité localisée.[...]

En d’autres mots, cela signifie que les danseurs ont mis en place plus de connexions entre les régions sensorielles et motrices du cerveau, tandis que les musiciens ont fait des connexions plus fortes mais plus localisées, plus spécifiques.
« Ces résultats donnent à penser que la formation musicale et la formation en danse affectent le cerveau dans des directions opposées », explique un des chercheurs de l’étude. En effet, les danseurs forment leur corps tout entier, dans sa globalité, et développent de ce fait une représentation cérébrale plus large dans le cortex neural, alors que les musiciens, qui concentrent leur formation sur des parties spécifiques du corps comme les mains, les doigts, les lèvres, organisent cette représentation cérébrale sur des zones réduites, plus spécifiques et dans le même temps plus fortes.

Cette étude réalisée par une équipe de chercheurs du laboratoire international sur le cerveau montre que la formation en danse et en musique a des effets plus marqués que ce que l’on pensait sur le cerveau et que les danseurs et les musiciens montraient « des différences remarquables dans de nombreuses régions de la matière blanche,  y compris dans les voies cérébrales sensorielles et motrices, au niveau primaire et profond des processus cognitifs du traitement de l’information.

 

Lire l’article complet : La pratique de la danse et de la musique et leurs effets sur le cerveau 

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Ainsi donc, un cerveau différent n’implique pas forcément un dysfonctionnement neurologique… ;)  

Si je vous parle du cerveau des musiciens, ça n’est pas par hasard. Dans des études récentes, présentées dans le diaporama en lien le neurologue Michel Habib s’est intéressé au non développement du « faisceau arqué » chez les enfants futurs dyslexiques , un faisceau de neurones situé entre les aires du langage ( aire de Wernicke-aire de Broca). Le faisceau arqué apparaissant pour  lui comme le principal et le plus robuste marqueur anatomique de la dyslexie. Dans ces études, il s’est aussi intéressé au  cerveau des musiciens, constatant que la pratique d’un instrument de musique  est capable de modifier durablement la morphologie de celui-ci (Clic sur les images pour voir le diaporama dans son intégralité ) :

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cerveau musicien

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cerveau enfant qui apprend la musique

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Il se demande, en conclusion, si un entraînement musical, et plus particulièrement l’apprentissage d’un instrument de musique, serait capable de modifier les connexions dysfonctionnelles chez les enfants souffrant de dyslexie (?).

Mais, si un entraînement intensif s’appuyant sur la proprioception permet de développer le faisceau arqué, ne peut on envisager qu’un dysfonctionnement proprioceptif puisse être responsable du mauvais développement de celui-ci ?

Pour ma part, je regrette que dans cette présentation ne soit jamais évoquée la proprioception, alors qu’il n’est pas besoin de chercher longtemps pour que soit développé le rôle de celle-ci dans « la place de la conscience du corps dans l’apprentissage, l’exécution puis la transmission du geste du musicien instrumentiste » sur le site du conservatoire national supérieur de danse et de musique de Paris.

Dans la liste des théories sur l’origine de la dyslexie ne figure pas, non plus, celle de son origine proprioceptive, sans doute pas assez digne d’intérêt ;)

En conclusion, les études menées sur le cerveau des musiciens et des danseurs nous montrent bien que le cerveau se nourrit avant tout de ses perceptions et qu’un cerveau différent n’implique pas forcément un dysfonctionnement ayant une origine neurologique. Alors, concernant les troubles dys, peut-être faudra t’il un jour s’intéresser à ce qui se passe en amont du cerveau, c’est à dire aux différents sens dont il se nourrit et à la manière dont le cerveau s’en saisit (Qui sait, un défaut anatomique de l’œil, perturbant la qualité de la vision binoculaire, est peut-être à l’origine d’une dysproprioception. Comme l’est  le SED, dans lequel on retrouve de nombreux troubles cognitifs . ).

Et si la vérité était ailleurs  ?

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la vérité est ailleurs

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Autres articles sur le même sujet :

  1. Danser modèle le cerveau 
  2. Le cerveau particulier des musiciens et des danseurs

Pour creuser le lien entre la pratique d’un instrument de musique et la proprioception : Du geste au savoir-faire

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Note 1 : Les résultats de cette thèse « Dyslexie et Proprioception » nous en apprendront sûrement davantage :

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Julie

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Note 2 : A noter que le Pr Régine Roll (CNRS, Neurophysiologie Fonctionnelle et de Neurosciences Intégratives et Cognitives à l’Université de Provence) dans une conférence qu’elle dédie à « Proprioception et neuroplasticité », explique que les réseaux corticaux se réorganisent sous l’effet d’un apprentissage comme la pratique d’un instrument de musique, à 1min 48 (Clic sur l’image) :

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Régine roll

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Le principe de neuroplasticité

Le Pr Hugues Duffau (neurochirurgien, professeur des universités – praticien hospitalier français) nous explique, dans une vidéo de 10 minutes, les grands principes de la neuroplasticité, loin de la représentation figée du cerveau qu’a longtemps véhiculé la neurologie. Par ailleurs, il déclare (1) :

« Nous avons tous un cerveau différent, et la géographie fonctionnelle de chaque cerveau se modifie aussi avec le temps [...]. Contrairement à ce qui nous a été enseigné, telle zone du cerveau ne correspond donc pas à telle fonction : tout fonctionne en réseaux neuronaux, grâce à des fibres de substance blanche, autrement dit des « câbles ». Si ces câbles s’avèrent similaires d’un individu à l’autre, leurs terminaisons sont en revanche très variables »

Ce principe de neuroplasticité est important pour comprendre que le cerveau n’est pas un organe figé, dont chaque région correspondrait à une fonction spécifique. Au contraire, le cerveau est « plastique », de nouvelles connexions peuvent se créer en permanence, à la conditions que les fibres de substance blanche, autrement dit les « câbles » soient intacts.

Le traitement proprioceptif des troubles des apprentissages s’appuie sur cette neuroplasticité : en donnant au cerveau de nouvelles et bonnes informations proprioceptives et sensorielles, auparavant déficientes, de nouvelles connexions vont pouvoir se créer et le cerveau va pouvoir se réorganiser.

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Si vous souhaitez aller plus loin, le Pr Duffau aborde, dans cette autre vidéo, une compréhension scientifique des émotions où il esquisse les bases de l’autisme :

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Et, dans cette dernière vidéo,  il nous explique comment il opère le cerveau ouvert avec phase de conscience des patients  :

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Dans cette émission de « C à vous », on peut observer une de ses opérations :

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Et pour finir, voici une conférence, un peu ardue, sur le sujet (avec un petit passage sur la dyslexie  à 31min42sec):

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Note (1) : Opération à cerveau « ouvert », sur JDD papier

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Proprioception et neuroplasticité

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cerveau clignote

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Pour bien démarrer l’année ;) , je vous propose de visionner ces quatre conférences qui ont été données récemment lors d’une journée exceptionnelle de formation en Neurosciences à l’Université de Bourgogne sur le thème de la Plasticité Cérébrale.

Dans la première, le Dr Quercia présente les résultats d’une étude, qui vient de se terminer, sur les interférences entre le son et la vision chez l’enfant dyslexique (Note : haussez le son pour entendre les échanges dans le dernier film présenté).

Les deux suivantes sont consacrées à la proprioception, celle du Pr  JP Roll présente notamment le rôle majeur de la proprioception dans le geste d’écrire (Note : Pour aller plus loin, lire aussi « La proprioception : un sens premier » de JP Roll).

Enfin, le Pr DUFFAU, neurochirurgien réputé, s’attaque au « dogme » du localisationnisme qui pour lui doit être « brûlé » pour faire place à une organisation connectomale dynamique du cerveau.(Note : cette conférence étant un peu ardue, je vous conseille déjà de visionner un film présentant une de ses opérations, pour mieux comprendre de quoi il retourne : ).

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  • Dr Patrick QUERCIA – Interférences auditivo-visuelles et neuro-plasticité de l’enfant dyslexique

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Ophtalmologiste, chercheur associé INSERM U1093 – Cognition Action et Plasticité Sensorimotrice et co-directeur du Diplôme Universitaire Perception Action et Troubles des Apprentissages, il explore depuis 2002 les relations entre proprioception et dyslexie de développement au travers de la plasticité sensorimotrice.

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  • Pr Jean-Pierre ROLL et Régine ROLL.

Spécialistes au CNRS de Neurophysiologie Fonctionnelle et de Neurosciences Intégratives et Cognitives à l’Université de Provence, leurs travaux ont eu comme fil conducteur l’étude des déterminants neurobiologiques de la perception du corps et de ses actions, notamment au travers du rôle des informations proprioceptives. Ces travaux ont été récompensés par l’attribution du Trophée National de l’Innovation (mention recherche).

Pr Jean-Pierre Roll – Proprioception et neuro-plasticité

« La main écrit sur le papier … et sur le cerveau »

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Pr Regine Roll – Proprioception et neuro-plasticité

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Pr Hugues Duffau – L’erreur de Broca. Pour en finir avec 150 ans d’erreurs sur le cerveau

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Ce neurochirurgien connu pour ses opérations à cerveau ouvert avec phase de conscience des patients est un spécialiste mondialement reconnu de la plasticité cérébrale in vivo. Il a reçu la Victoire de la médecine en 2009 et en 2010 ainsi que la médaille Herbert Olivecrona, décernée par l’institut Karolinska de Stockholm, l’équivalent du prix Nobel de neurochirurgie. Ses travaux lui ont également valu le Grand Prix de Cancérologie de L’Académie Nationale de Chirurgie en 2012.

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