Objectifs du cours

• Définir la plasticité cérébrale et la plasticité synaptique.
• Expliquer comment un souvenir passe de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme (consolidation).
• Relier une lésion (AVC, traumatisme, tumeur) à ses conséquences selon la zone touchée.
• Comparer les principales techniques d'imagerie cérébrale et ce qu'elles montrent.

1. La plasticité synaptique : des chemins qui se tracent

Les neurones communiquent au niveau des synapses. Le message nerveux arrive au bouton présynaptique sous forme de potentiels d'action ; il provoque la libération d'un neurotransmetteur contenu dans des vésicules. Celui-ci traverse la fente synaptique et se fixe sur des récepteurs du neurone postsynaptique, ce qui modifie son activité électrique.

Légende toi-même le schéma d'une synapse :

La plasticité synaptique est la capacité d'une synapse à modifier son efficacité. Quand deux neurones sont activés ensemble de façon répétée, la synapse qui les relie se renforce : c'est la potentialisation à long terme. Le neurone présynaptique libère alors plus de neurotransmetteur, le neurone postsynaptique porte davantage de récepteurs, et de nouvelles synapses peuvent même se former. À l'inverse, une synapse peu sollicitée s'affaiblit.

À plus grande échelle, la plasticité cérébrale est la capacité de l'encéphale à réorganiser ses réseaux tout au long de la vie. Par exemple, chez un joueur de kora qui s'entraîne pendant des années, la zone du cortex moteur qui commande les doigts s'étend.

2. La mémoire et sa consolidation

On distingue :

• la mémoire à court terme (ou de travail) : elle garde quelques informations pendant quelques secondes à quelques minutes, comme un numéro de téléphone qu'on vient d'entendre ;
• la mémoire à long terme : elle conserve des informations pendant des jours, des années, parfois toute la vie.

Le passage de l'une à l'autre s'appelle la consolidation. Une structure du lobe temporal, l'hippocampe, y joue un rôle central : il aide à fixer les nouveaux souvenirs, qui sont ensuite stockés de façon répartie dans le cortex cérébral. Les répétitions et le sommeil favorisent cette consolidation, car ils réactivent les mêmes réseaux de neurones et renforcent leurs synapses.

flowchart LR
  A[Information perçue] --> B[Mémoire à court terme]
  B -- répétition et sommeil --> C[Consolidation par hippocampe]
  C --> D[Mémoire à long terme dans le cortex]
  B -- pas de répétition --> E[Oubli]
  D -- rappel --> B

Ce schéma montre que le rappel d'un souvenir le ramène en mémoire de travail : chaque rappel est l'occasion de le renforcer.

Exemple résolu 1 : interpréter un cas clinique

Un patient a subi l'ablation chirurgicale des deux hippocampes. Il se souvient très bien de son enfance, il peut tenir une conversation, mais il oublie en quelques minutes les personnes qu'il vient de rencontrer. Que peut-on en déduire ? Cherche d'abord.

3. Lésions de l'encéphale et récupération

Les conséquences d'une lésion dépendent surtout de la zone touchée, car les aires du cortex ont des fonctions spécialisées.

• Accident vasculaire cérébral (AVC) : un vaisseau sanguin du cerveau est bouché par un caillot (AVC ischémique) ou se rompt (AVC hémorragique). Les neurones privés de dioxygène et de glucose meurent rapidement. Facteurs de risque connus : hypertension artérielle, tabac, diabète, sédentarité.
• Traumatisme crânien : un choc violent (accident de moto, chute) lèse le tissu nerveux ou provoque un saignement.
• Tumeur : un amas de cellules qui se multiplient anormalement comprime ou détruit les zones voisines ; les troubles apparaissent souvent progressivement.

Le cortex moteur d'un hémisphère commande les muscles de la moitié opposée du corps, car les voies nerveuses se croisent. Une lésion de l'hémisphère gauche peut donc paralyser le côté droit du corps. Chez la plupart des personnes, les aires du langage se situent dans l'hémisphère gauche : une lésion de cet hémisphère peut aussi entraîner des troubles de la parole (aphasie).

Après une lésion, la rééducation (kinésithérapie, orthophonie) répète des gestes et des mots ; grâce à la plasticité, des neurones voisins de la zone détruite, ou d'autres réseaux, peuvent reprendre en partie la fonction perdue. La récupération est souvent partielle et lente, mais réelle.

Exemple résolu 2 : localiser une lésion

Après un AVC, M. Diallo ne peut plus bouger la main droite et a beaucoup de mal à former des phrases, alors qu'il comprend ce qu'on lui dit. Quel hémisphère est probablement touché ? Cherche d'abord.

4. Voir le cerveau : l'imagerie cérébrale

Ces techniques ont permis de montrer que l'apprentissage modifie l'activité et parfois le volume de certaines régions, et de suivre la réorganisation du cerveau pendant une rééducation.

Exemple résolu 3 : choisir la bonne technique

Un médecin veut savoir quelles régions du cerveau d'une élève s'activent quand elle lit un texte. Quelle technique choisir ? Cherche d'abord.

Erreurs fréquentes

• Dire que les souvenirs sont « rangés » dans l'hippocampe : il aide à les consolider, le stockage durable est cortical.
• Oublier le croisement des voies motrices pour localiser une lésion.
• Penser que la plasticité n'existe que chez l'enfant : elle diminue avec l'âge mais persiste toute la vie.
• Confondre imagerie anatomique (structure) et imagerie fonctionnelle (activité).
• Croire qu'après une lésion les neurones détruits repoussent : la récupération vient surtout de la réorganisation des réseaux.

Récapitulatif

La plasticité synaptique renforce ou affaiblit les synapses selon leur usage : c'est la base de l'apprentissage. La mémoire à court terme devient mémoire à long terme par consolidation, avec l'hippocampe, la répétition et le sommeil. Une lésion (AVC, traumatisme, tumeur) entraîne des troubles qui dépendent de la zone touchée, et la plasticité permet une récupération partielle. L'imagerie anatomique montre la structure, l'imagerie fonctionnelle montre l'activité.