NEUROGENÈSE: CARACTÉRISTIQUES ET RÉGULATION - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

La neurogenèse est la naissance de nouveaux neurones à partir de cellules souches et de cellules progénitrices. Il se produit au cours du développement embryonnaire lorsque le système nerveux est formé. Des preuves récentes ont montré que la neurogenèse se poursuit chez les primates adultes et les humains.

Les neurones sont les composants fonctionnels du système nerveux et sont responsables du traitement et de la transmission des informations. Contrairement à ce que l'on a longtemps pensé, le système nerveux adulte peut générer de nouveaux neurones, c'est-à-dire qu'il a une certaine capacité à se régénérer, de sorte que la nouvelle production de neurones ne se limite pas à la vie embryonnaire et néonatale.

Tous les mammifères ont des cellules qui se répliquent dans de nombreux organes et dans certains cas, en particulier dans le sang, la peau et l'intestin, les cellules souches existent tout au long de la vie, contribuant au remplacement rapide des cellules.

Par exemple, l'intestin régénère complètement ses cellules tous les 10,7 ans. La régénération du système nerveux, en particulier du cerveau, est beaucoup plus limitée, mais cela ne veut pas dire qu'elle n'existe pas.

Caractéristiques de la neurogenèse

Neurone

Les insectes, les poissons et les amphibiens peuvent répliquer les cellules neurales tout au long de la vie. On pensait qu'une exception à cette règle d'auto-réparation et de croissance continue était le cerveau et la moelle épinière des mammifères.

Aujourd'hui, nous savons que cette limitation acceptée depuis longtemps n'est pas entièrement vraie, car il existe des zones bien différenciées du cerveau qui peuvent générer de nouveaux neurones tout au long de la vie.

Ainsi, il existe des cellules souches neurales tout au long de la vie dans le cerveau adulte qui peuvent se renouveler et donner naissance à de nouveaux neurones, astrocytes et oligodendrocytes, tout comme dans le cerveau en développement.

Dans ces zones du cerveau des mammifères adultes (gyrus denté et zone sous-ventriculaire), il existe des cellules à activité mitotique, qui peuvent être classées en deux groupes:

Cellules souches ou souches

Ce sont ceux capables de se diviser indéfiniment et de se différencier en différents types de cellules spécialisées, avec un cycle cellulaire supérieur à 28 jours.

Cellules progénitrices neurales

Avec un cycle cellulaire de 12 heures, ce sont des cellules neurales dont la capacité d'auto-renouvellement et d'expansion est plus limitée et qui ont le potentiel de se différencier en quelques types de neurones.

Les progéniteurs neuronaux et les progéniteurs gliaux seraient les cellules engagées à se différencier uniquement en neurones ou glies, respectivement. Les progéniteurs neuronaux déterminés à un type de neurone spécifique pourraient être l'outil de remplacement idéal pour traiter le système nerveux central lésé.

Régulation de la neurogenèse dans le cerveau adulte

La neurogenèse dans le cerveau adulte est régulée positivement ou négativement par divers mécanismes. En outre, il existe des facteurs internes et externes qui participent à une telle réglementation.

Les facteurs internes comprennent l'expression de gènes, de molécules, de facteurs de croissance, d'hormones et de neurotransmetteurs; l'âge est un autre facteur interne impliqué dans la neurogenèse. Les facteurs externes comprennent les stimuli environnementaux et pharmacologiques.

-Facteurs internes

Génétique et moléculaire

Parmi les facteurs génétiques induisant la neurogenèse et la morphogenèse embryonnaire, on peut citer l'expression des gènes. Ces gènes participent également à la régulation de la prolifération et de la différenciation cellulaires dans les zones neurogènes du cerveau adulte.

Certains de ces gènes sont exprimés à des degrés divers dans les régions germinales du cerveau adulte en réponse à des stimuli ou à des lésions dans cette zone.

Facteurs de croissance

L'expression de divers facteurs de croissance, tels que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) impliqué dans la régulation du destin cellulaire, peut déterminer la taille de la population neuronale ou gliale, à la fois dans le cerveau en développement et dans le cerveau adulte.

Ces facteurs sont surexprimés dans différents modèles neurodégénératifs comme la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson, où ils participent comme facteurs de protection contre les dommages neuronaux ou comme facteurs inductifs lors de la génération et de la différenciation de nouvelles cellules qui remplacent les cellules lésées.

Dans ce contexte, il a été démontré que l'administration intracérébroventriculaire de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) augmente la neurogenèse dans le bulbe olfactif et l'hippocampe.

Ainsi, nous pouvons conclure que ces facteurs de croissance stimulent la neurogenèse dans le cerveau adulte.

Neurotransmetteurs

Il est actuellement connu que divers neurotransmetteurs participent en tant que facteurs qui régulent la neurogenèse dans le cerveau adulte. Parmi les plus étudiés figurent le glutamate, la sérotonine (5-HT), la norépinéphrine et la dopamine.

Le glutamate est considéré comme le neurotransmetteur le plus important pour la fonction cérébrale. Il est connu pour réguler la neurogenèse dans l'hippocampe des animaux adultes.

La participation de la 5-HT à la neurogenèse a été démontrée dans plusieurs études, de sorte que l'inhibition de sa synthèse nous a permis de voir une diminution du taux de prolifération tant dans l'hippocampe que dans la zone sous-ventriculaire (ZSV) des rats.

Le système noradrénergique est un autre impliqué dans la neurogenèse dans le cerveau adulte. En inhibant la libération de noradrénaline, la prolifération cellulaire dans l'hippocampe s'est avérée diminuer.

Enfin, la dopamine est un autre neurotransmetteur important impliqué dans la régulation de la neurogenèse à la fois dans la zone sous-ventriculaire et dans l'hippocampe du cerveau adulte. Il a été démontré expérimentalement que la diminution de la dopamine diminue la génération de nouveaux neurones, à la fois dans la zone sous-ventriculaire et dans le gyrus denté de l'hippocampe.

Les hormones

Certaines études indiquent que les stéroïdes ovariens, ainsi que les œstrogènes endogènes, ont un effet stimulant sur la prolifération cellulaire. Cependant, les stéroïdes surrénaliens comme les corticostéroïdes suppriment la prolifération cellulaire dans des zones telles que le gyrus denté de l'hippocampe.

Une étude chez le rat montre que le taux de neurogenèse augmente de 65% pendant la grossesse et atteint son maximum juste avant l'accouchement, ce qui coïncide avec les taux de prolactine.

Âge

L'âge est connu pour être l'un des facteurs internes les plus importants dans la régulation de la neurogenèse dans le cerveau.

La neurogenèse dans le cerveau en développement est très élevée, mais à mesure que nous atteignons l'âge adulte et l'âge, elle diminue considérablement, bien qu'elle ne disparaisse pas complètement.

-Facteurs externes

Environnement

La neurogenèse n'est pas un processus biologique statique, car sa vitesse est variable et dépend de l'environnement. L'activité physique, les environnements enrichis, la restriction énergétique et la modulation de l'activité neuronale, entre autres facteurs, sont connus pour agir comme des régulateurs positifs de la neurogenèse.

Les animaux vivant dans un environnement enrichi montrent une augmentation de la neurogenèse dans le gyrus denté. Cependant, chez les animaux qui vivent dans des conditions de stress ou dans un environnement peu enrichi, la neurogenèse dans cette zone est diminuée ou totalement inhibée.

De plus, les altérations de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, induites par des situations de stress persistantes au cours du développement, diminuent la génération de nouvelles cellules dans le gyrus denté. Ainsi, on sait que la prolifération cellulaire dans le gyrus denté diminue en raison de l'effet des glucocorticoïdes, qui sont libérés en réponse au stress.

Ainsi, il a été observé comment l'exercice volontaire et l'enrichissement environnemental améliorent les performances des jeunes et des vieilles souris dans le labyrinthe aquatique de Morris (une tâche pour tester l'apprentissage et la mémoire dépendant de l'hippocampe).

Il a également été observé que la neurogenèse peut être modulée par le statut social des animaux et qu'elle est susceptible d'être médiée par des molécules telles que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau mentionné ci-dessus.

Enfin, les expériences associées à une meilleure cognition le font vraisemblablement en stimulant le réseau neuronal de l'hippocampe.

En fait, l'apprentissage dépendant de l'hippocampe est l'un des principaux régulateurs de la neurogenèse (étude). L'hippocampe est responsable de la formation de nouveaux souvenirs, de la mémoire déclarative et de la mémoire épisodique et spatiale. Par conséquent, la prolifération de nouveaux neurones dans cette zone du cerveau est très importante.

Comment améliorer la neurogenèse?

Après avoir expliqué ce qu'est la neurogenèse et par quels facteurs elle est régulée, vous pourriez vous demander si quelque chose peut être fait pour empêcher la diminution de la neurogenèse caractéristique du vieillissement et stimuler la création de nouveaux neurones. C'est votre jour de chance car la réponse est oui. Voici quelques conseils pour y parvenir.

Faire de l'exercice

La diminution de la neurogenèse typique du vieillissement peut être prévenue ou inversée par l'exercice physique. En fait, les personnes âgées qui font de l'exercice tout au long de leur vie subissent moins de perte de tissu cérébral que les personnes sédentaires.

En revanche, les personnes âgées en bonne forme physique réussissent mieux aux tests cognitifs que leurs pairs sédentaires (étude).

Environnements enrichis

La neurogenèse de l'adulte est régulée dynamiquement par de nombreux stimuli physiologiques.

Lire, apprendre de nouvelles compétences, rencontrer de nouvelles personnes, des jeux et des tâches qui nécessitent de la réflexion, des passe-temps, des voyages ou des expériences comme avoir des enfants, parmi beaucoup d'autres, sont des activités qui représentent un défi pour notre cognition avec la plasticité cérébrale et une nouvelle production qui en résultent des neurones.

Évitez le stress chronique

Le stress est une réponse aiguë et adaptative à l'environnement qui nous aide à de nombreuses occasions à résoudre des problèmes et à échapper à d'éventuels dangers.

Cependant, notre façon de vivre pleine de travail et de soucis nous fait souffrir d'un niveau de stress constant et chronique, qui, loin d'être adaptatif, peut nous causer de graves problèmes physiques et psychologiques.

Il a été démontré que ce stress chronique et ses niveaux élevés d'hormones surrénales, comme le cortisol, provoquent la mort neuronale et la suppression de la neurogenèse (étude).

Par conséquent, éviter le stress avec des alternatives telles que le yoga, la relaxation, un bon repos et l'hygiène du sommeil éviterait cette mort neuronale redoutée causée par le stress chronique.

Bien manger

La nourriture n'est pas moins importante. Il a été démontré que la restriction calorique, le jeûne intermittent et une alimentation riche en polyphénols et en acides gras polyinsaturés sont bénéfiques pour la cognition, l'humeur, le vieillissement et la maladie d'Alzheimer.

Avec une attention particulière à l'amélioration de la plasticité structurelle et fonctionnelle de l'hippocampe, en augmentant l'expression des facteurs neurotrophiques, la fonction synaptique et la neurogenèse adulte (étude).

Cela ne signifie pas que vous ne mangez pas ou que vous suivez un régime, mais qu'il n'est pas bon de manger jusqu'à ce que vous gonfliez ou mangiez des aliments transformés. Mangez sainement et avec modération.

Les polyphénols se trouvent dans les aliments tels que les pépins de raisin, les pommes, le cacao, les fruits tels que les abricots, les cerises, les myrtilles, les grenades, etc., et dans les boissons telles que le vin rouge. Ils sont également présents dans les noix, la cannelle, le thé vert et le chocolat (chocolat noir et non chocolat au lait).

Les acides gras polyinsaturés sont présents dans les poissons gras (poisson bleu), dans les huiles de poisson et les crustacés, ainsi que dans les huiles de graines et dans les légumes à feuilles vertes.

Références

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