Quels facteurs affectent le développement du système nerveux?
Le développement du système nerveux est dirigé par l'information génétique, la nutrition et les signaux cellulaires et moléculaires de l'embryon. Le cerveau et la moelle épinière commencent à se former tôt dans la gestation, bien qu'il faille des années pour parvenir à maturité. Chez les humains, les facteurs affectant le développement neural des enfants après la naissance incluent les organes sensoriels, l'environnement et le degré de croissance du cerveau et du système nerveux. Le développement du système nerveux chez l'adulte dépend de la plasticité, de la capacité du cerveau à s'adapter, à apprendre de nouvelles choses et à effectuer de nouvelles tâches.
Dans les embryons, le développement est dirigé par des gènes appelés facteurs de croissance, qui indiquent aux cellules quand et où se développer. Une couche de cellules se sépare du proto-tissu appelé ectoderme. Celles-ci deviennent des cellules de la crête neurale qui se différencient dans la moelle épinière et les nerfs périphériques, ainsi que dans le tube neural, à partir duquel se forme le cerveau. La migration neuronale suit alors que les neurones s’organisent en fonction des signaux chimiques aux emplacements qu’ils occuperont en permanence. Les axones en croissance, les projections des corps des cellules nerveuses, ont une extrémité spéciale appelée le cône de croissance qui recherche ces signaux chimiques.
Au cours de cette période précoce, les facteurs affectant le développement incluent les «commutateurs» génétiques qui dirigent la croissance des tissus dans l'embryon et, chez les mammifères, y compris l'homme, dans le régime alimentaire de la mère. De nombreux produits chimiques, appelés tératogènes, peuvent nuire à la formation du système nerveux. L'alcool, le tabac, certains pesticides, les virus et même une surdose de vitamines liposolubles peuvent provoquer des anomalies congénitales et la mort de l'embryon ou du fœtus. Le développement du système nerveux est le plus vulnérable à ces substances pendant les premières semaines de la grossesse.
Après la naissance, un processus important appelé myélinisation s’accélère pendant plusieurs années avant de s’achever à l’adolescence. La myéline est une gaine protectrice autour des nerfs qui facilite la communication électrique. Les fonctions cognitives et sensorimotrices dépendent de voies spécifiques isolées par la myéline. Étant donné que les signaux électriques voyagent lentement et de manière incomplète dans les nerfs non recouverts, la myélinisation est un facteur crucial du développement du système nerveux.
Un facteur important du développement neural est la formation de réseaux de neurones reliant des millions de cellules à travers le cerveau. Les neurones fonctionnent à travers des boucles de feedback modifiées par l'expérience. De nombreuses régions du cortex cérébral sont incomplètement «câblées» ou en réseau à la naissance et se développent plus tard. Un exemple classique de cela se produit dans le cortex visuel, activé par la lumière et ne pouvant se développer que si un jeune enfant a des yeux fonctionnels. Si la vue est altérée au cours de cette étape critique, le cerveau peut rester incapable de traiter la vision plus tard dans la vie.
Le développement du système nerveux chez l'homme est fortement lié à l'activité après la naissance. Certaines régions du cerveau connectées pendant la gestation peuvent être taillées pendant l'enfance et de nouvelles peuvent devenir associées en raison d'expériences telles qu'apprendre à parler, à marcher ou à écrire. En cas de lésion cérébrale, une thérapie physique et cognitive active peut également restaurer en partie les fonctions perdues du système nerveux central. En raison de la neuroplasticité, une partie du cerveau peut reprendre la fonction d’une autre partie endommagée.