{"news":[{"uid":4117,"title":"Joyeux anniversaire Cerveau!","teasertext":"La fa\u00eeti\u00e8re des Olympiades de la science c\u00e9l\u00e8bre son 20e jubil\u00e9. Rien de plus naturel donc, lors de ce 20e anniversaire des Olympiades, que passer le d\u00e9veloppement du cerveau humain sous la loupe. Comment se d\u00e9veloppe-t-il ? De quoi a-t-il l\u2019air lorsque nous avons 20 ans ?","short":"La fa\u00eeti\u00e8re des Olympiades de la science c\u00e9l\u00e8bre son 20e jubil\u00e9. Au cours de ces deux d\u00e9cennies, des dizaines de milliers de participant\u2219e\u2219s ont toujours et encore montr\u00e9 ce que leur cerveau d\u2019adolescent\u2219e peut faire. Rien de plus naturel donc, lors de ce 20e anniversaire des Olympiades, que passer le d\u00e9veloppement du cerveau humain sous la loupe. Comment se d\u00e9veloppe-t-il ? Comment se transforme notre cerveau pendant notre adolescence ? De quoi a-t-il l\u2019air lorsque nous avons 20 ans ?","body":"

Les cellules souches sont \u00e0 l\u2019origine<\/strong><\/h2>\r\n

Nous sommes issu\u2219e\u2219s d\u2019une seule cellule \u2013 l\u2019ovule f\u00e9cond\u00e9. C\u2019est une cellule souche totipotente, car elle peut se diviser et produire tous les types de cellules de l\u2019organisme adulte. Afin de construire le cerveau d\u2019un nouveau-n\u00e9, qui compte 100 milliards de neurones approximativement, les cellules souches doivent accomplir un \u00e9norme travail : pendant la grossesse, elles produisent en moyenne 250 000 neurones par minute ! \u00c0 la suite de quelques divisions cellulaires et ladite gastrulation, qui produit trois couches cellulaires, le syst\u00e8me nerveux se forme \u00e0 partir de la troisi\u00e8me semaine de grossesse, et avec lui le cerveau. D\u2019abord, les tissus nerveux forment un tuyau, le tuyau neuronal, qui mesure 3 millim\u00e8tres. Ces tissus sont compos\u00e9s de cellules souches neuronales, qui se divisent continuellement et engendrent davantage de cellules souches. Dans les semaines qui suivent, des renflements se cr\u00e9ent dans le tuyau neuronal, qui seront \u00e0 l\u2019origine des zones c\u00e9r\u00e9brales. Dans les lignes qui suivent, les processus seront pr\u00e9sent\u00e9s de mani\u00e8re partiellement chronologique par souci de simplicit\u00e9. En r\u00e9alit\u00e9, ils se chevauchent.<\/p>\r\n\r\n

Neurogen\u00e8se et migration<\/strong><\/h2>\r\n

Les cellules souches neuronales commencent, apr\u00e8s un certain temps, \u00e0 se diviser en cellules souches et une deuxi\u00e8me cellule, qui deviendra un neurone par le processus de diff\u00e9renciation \u2013 il s\u2019agit de la neurogen\u00e8se. La plupart des neurones en cours de diff\u00e9renciation trouvent leur position finale en glissant le long de cellules auxiliaires allong\u00e9es, les cellules gliales. Le cortex se d\u00e9veloppe gr\u00e2ce \u00e0 une migration r\u00e9gul\u00e9e tr\u00e8s pr\u00e9cise : les neurones les plus jeunes construisent les couches internes et les plus anciens migrent progressivement vers le haut, jusqu\u2019\u00e0 ce que six couches soient form\u00e9es. Quelques neurones se d\u00e9placent de surcro\u00eet le long du bord ext\u00e9rieur du cerveau \u2013 parfois m\u00eame d\u2019un h\u00e9misph\u00e8re \u00e0 l\u2019autre. Les cellules sont agiles : elle se meuvent \u00e0 une vitesse de 0.1 mm par jour, certaines parcourant quelques millim\u00e8tres au total !<\/p>\r\n\r\n

La forte concurrence entre neurones<\/strong><\/h2>\r\n

Une fois la migration effectu\u00e9e, il s\u2019agit de terminer la diff\u00e9renciation et d\u2019\u00e9tablir des connexions (synapses) entre cellules. A cette fin, les neurones constituent diff\u00e9rents prolongements qui envoient et re\u00e7oivent des signaux : les longs axones, enrob\u00e9s de cellules gliales, et les dendrites ramifi\u00e9es. Un r\u00e9seau dense se constitue entre les axones et les dendrites et entre dendrites. Par ailleurs, d\u00e8s l\u2019apparition des premi\u00e8res synapses, il est possible d\u2019observer les mouvements du f\u0153tus par \u00e9chographie ou IRM, m\u00eame si la future m\u00e8re ne les sent pas encore.<\/p>\r\n\r\n

Le d\u00e9veloppement du cerveau est une p\u00e9riode de surabondance. Trop est produit, donc des neurones, des dendrites et des synapses sont d\u00e9truites. La quantit\u00e9 de cellules \u00e0 \u00e9liminer dans le cerveau humain est remarquable : d\u00e9pendant de la zone du cerveau, jusqu\u2019\u00e0 85% des neurones meurent par mort cellulaire programm\u00e9e (apoptose). Ce processus se d\u00e9roule notamment via la mise en comp\u00e9tition : les neurones concourent pour \u00e9tablir des contacts synaptiques. Les cellules qui ne peuvent pas en cr\u00e9er suffisamment meurent.<\/p>\r\n

N\u00e9\u2219e\u2219s<\/strong> avec un cerveau immature<\/strong><\/h2>\r\n

A la naissance, un enfant a plus ou moins toutes ses neurones, toutefois bien de choses sont diff\u00e9rentes par rapport \u00e0 un cerveau adulte. Premi\u00e8rement, la taille du cerveau : il double au cours de la premi\u00e8re ann\u00e9e de vie. A l\u2019\u00e2ge de 3 ans, son volumen atteint 80% de celui d\u2019un adulte. Ceci s\u2019explique notamment gr\u00e2ce \u00e0 la my\u00e9linisation pas encore aboutie. La gaine isolante autour des axones, qui am\u00e9liore consid\u00e9rablement leur conductivit\u00e9, se construit \u00e0 partir du deuxi\u00e8me tiers de la grossesse, mais son d\u00e9veloppement atteint l\u2019apog\u00e9e qu\u2019apr\u00e8s la naissance. <\/p>\r\n\r\n

La situation est plus marqu\u00e9e en ce qui concerne les synapses : \u00e0 la naissance, chaque neurone compte 2 500 synapses en moyenne. Dans le cerveau des enfants en bas \u00e2ge, des connexions suppl\u00e9mentaires se construisent \u00e0 un rythme effr\u00e9n\u00e9. Le cerveau d\u2019un enfant \u00e2g\u00e9 de deux ans a autant de synapses que celui d\u2019un adulte. Chez les enfants de trois ans, le nombre est doubl\u00e9. Les synapses seront peu \u00e0 peu \u00e9limin\u00e9es les ann\u00e9es suivantes. L\u2019impressionnante quantit\u00e9 de connexions est le socle des fortes capacit\u00e9s d\u2019ajustement et d\u2019apprentissage de l\u2019enfant. Ce qu\u2019un enfant vit au cours de cette p\u00e9riode a d\u2019\u00e9normes r\u00e9percussions sur le cerveau. Une grande partie du d\u00e9veloppement c\u00e9r\u00e9bral a lieu durant les premi\u00e8res ann\u00e9es de vie \u2013 \u00e0 5 ans, beaucoup de choses se sont d\u00e9j\u00e0 pass\u00e9es.<\/p>\r\n

Le cerveau ado<\/strong><\/h2>\r\n

Une zone c\u00e9r\u00e9brale importante continue toutefois \u00e0 se d\u00e9veloppe de fa\u00e7on spectaculaire de l\u2019adolescence jusqu\u2019\u00e0 la vingtaine : le lobe frontal. Celui-ci contr\u00f4le de nombreuses fonctions importantes, dont les extraordinaires capacit\u00e9s cognitives des \u00eatres humains. Les hormones exercent des influences notoires. Des \u00e9tudes IRM d\u00e9montrent que les r\u00e9seaux neuronaux se transforment durant l\u2019adolescence et que la my\u00e9linisation progresse, ce qui am\u00e9liore encore la capacit\u00e9 de conduction des cellules c\u00e9r\u00e9brales. A titre d\u2019exemple, le corps calleux (Corpus Callosum<\/em>), c\u2019est-\u00e0-dire le faisceau de fibres nerveuses qui forme la commissure des h\u00e9misph\u00e8res c\u00e9r\u00e9braux, est mieux my\u00e9linis\u00e9. Ceci augmente autant les capacit\u00e9s analytiques que la pens\u00e9e cr\u00e9ative. Ces deux peuvent aider \u00e0 r\u00e9agir en cas de situations compliqu\u00e9es, comme c\u2019est le cas durant la pubert\u00e9 \u2013 ou \u00e0 participer aux Olympiades de la science. Une deuxi\u00e8me vague de formation de synapses a lieu durant l\u2019adolescence ; l\u2019\u00e9limination qui s\u2019ensuit dure longtemps. Pendant cette p\u00e9riode de vie, la s\u00e9cr\u00e9tion de diff\u00e9rents neurotransmetteurs dans le cerveau change, influen\u00e7ant la prise de risque par exemple. Les changements dans le syst\u00e8me de dopamine peuvent provoquer des fluctuations de l\u2019humeur et modifient des comportements \u00e0 d\u00e9pendance. Il n\u2019est ainsi pas \u00e9tonnant que les adolescent\u2219e\u2219s s\u2019enthousiasment pour des activit\u00e9s pleines d\u2019action et se comportent de mani\u00e8re imprudente sur la route. Malheureusement, les toxicomanies commencent \u00e9galement \u00e0 cet \u00e2ge, parce que les substances peuvent modifier d\u00e9favorablement le syst\u00e8me de dopamine, qui n\u2019a pas encore atteint la maturit\u00e9.<\/p>\r\n

A 20 ans nous sommes relativement m\u00fbr\u2219e\u2219s, mais pas totalement d\u00e9velopp\u00e9\u2219e\u2219s<\/strong><\/h2>\r\n

Il faut environ 25 ans pour que tous les changements dans le lobe pr\u00e9frontal, la partie du cerveau situ\u00e9e tout \u00e0 l\u2019avant, soient termin\u00e9s. Cette partie du cerveau assume d\u2019importantes fonctions : c\u2019est l\u00e0 que les d\u00e9cisions sont prises, que la vie est planifi\u00e9e et que les priorit\u00e9s sont \u00e9tablies. Des \u00e9tudes IRM montrent que les adolescent\u2219e\u2219s font appel au syst\u00e8me limbique (le centre des \u00e9motions) lors de la prise de d\u00e9cisions. Les adultes, en revanche, activent plut\u00f4t le cortex pr\u00e9frontal, car celui-ci est pleinement mature.<\/p>\r\n\r\n

Qu\u2019en est-il maintenant des Olympiades suisses de la science ? La fa\u00eeti\u00e8re a 20 ans. Si elle \u00e9tait un cerveau, elle en serait aux derniers stades de la my\u00e9linisation et des changements auraient encore lieu dans les synapses. Et c\u2019est le cas : les associations sp\u00e9cialis\u00e9es ont trouv\u00e9 leur sillon, des d\u00e9ferlantes d\u2019\u00e9motion se produisent, surtout aux remises de prix et, hormis cela, les fonctions ex\u00e9cutives fonctionnent super bien ! N\u2019ayez pas de crainte : le cerveau garde de sa plasticit\u00e9 m\u00eame apr\u00e8s les 25 ans. Certainement les Olympiades de la science continueront \u00e0 se d\u00e9velopper \u2013 avec de nouveaux membres, de nouveaux r\u00e9seaux et de nouvelles id\u00e9es. Qui sait, peut-\u00eatre j\u2019\u00e9crirai dans vingt ans une mise \u00e0 jour sur le cerveau \u00e0 40 ans.<\/p>\r\n\r\n

A propos de l\u2019auteure : Dr Cora Olpe fait de la recherche postdoctorale \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Zurich, dans le laboratoire du Prof Sebastian Jessberger, o\u00f9 elle \u00e9tudie les cellules souches du cerveau. Il y a un peu plus de 10 ans, elle a remport\u00e9 les Olympiades suisses de biologie puis une m\u00e9daille de bronze en Cor\u00e9e du Sud. Par la suite, elle a \u00e9tudi\u00e9 et obtenu son doctorat \u00e0 Cambridge (Royaume-Uni). Cora est tr\u00e8s attach\u00e9e \u00e0 l\u2019encouragement de la rel\u00e8ve scientifique, par cons\u00e9quent elle s\u2019engage b\u00e9n\u00e9volement dans l\u2019\u00e9quipe de r\u00e9daction des Olympiades de la science.<\/p>","datetime":1707903780,"datetimeend":0,"newstype":1,"newstypetext":null,"links":"","subjects":["Savoir"],"image":["https:\/\/biology.olympiad.ch\/fileadmin\/_processed_\/9\/9\/csm_Banner_Artikel_848f3b31ea.png"],"link":"https:\/\/biology.olympiad.ch\/fr\/news\/news\/joyeux-anniversaire-cerveau","category":[{"uid":2,"title":"Biologie"},{"uid":5,"title":"Startseite"}]},{"uid":3751,"title":"Deux m\u00e9dailles d'argent et deux m\u00e9dailles de bronze pour les jeunes biologistes suisses","teasertext":"Du 2 au 11 juillet, les \u00c9mirats arabes unis ont accueilli les Olympiades internationales de biologie. Pour la Suisse, la comp\u00e9tition a \u00e9t\u00e9 un succ\u00e8s : chacun des quatre membres de l'\u00e9quipe ram\u00e8ne une m\u00e9daille \u00e0 la maison.","short":"Du 2 au 11 juillet, les \u00c9mirats arabes unis ont accueilli les Olympiades internationales de biologie. Environ 300 jeunes du monde entier se sont consacr\u00e9s \u00e0 leur passion commune pour l'\u00e9tude de la nature vivante. Pour la Suisse, la comp\u00e9tition a \u00e9t\u00e9 un succ\u00e8s : chacun des quatre membres de l'\u00e9quipe ram\u00e8ne une m\u00e9daille \u00e0 la maison.","body":"

Argent:<\/p>\r\n

    \t
  • Davide Petraglio, Liceo cantonale di Locarno (TI)<\/li> \t
  • Kilian Sinti\u0107, Kantonsschule Wettingen (AG)<\/li> <\/ul>\r\n

    Bronze:<\/p>\r\n

      \t
    • Anthony Gillioz, Kollegium Spiritus Sanctus Brig (VS)<\/li> \t
    • Nathan B\u00f6hler, Alte Kantonsschule Aarau (AG)<\/li> <\/ul>\r\n\r\n

      Observer le comportement des l\u00e9zards et l'\u00e9valuer statistiquement. Pipetter au microlitre pr\u00e8s. Analyser l'ADN de mani\u00e8re autonome. Manier le scalpel avec habilet\u00e9. S'y conna\u00eetre en biochimie, en bio-informatique, en \u00e9cologie, en sciences du comportement ainsi qu\u2019en biologie mol\u00e9culaire. Les participants de la 34e \u00e9dition de l'International Biochemistry \u00e0 Al Ain devaient \u00eatre capables de faire tout cela et bien plus encore pour remporter, gr\u00e2ce \u00e0 leurs performances th\u00e9oriques et pratiques, l'une des m\u00e9dailles tant convoit\u00e9es. Les quatre Suisses, qui se sont qualifi\u00e9s lors de la finale nationale <\/a>pour participer \u00e0 l'aventure arabe, y sont parvenus. \"Mon objectif pour cette ann\u00e9e \u00e9tait d\u2019obtenir au moins le m\u00eame r\u00e9sultat de l\u2019an dernier et je suis donc extr\u00eamement heureux d'avoir remport\u00e9 une m\u00e9daille d'argent\", d\u00e9clare Davide, qui avait obtenu en 2022 la m\u00e9daille de \u200b\u200b\u200b\u200b\u200b\u200b bronze <\/a>en Arm\u00e9nie.<\/p>\r\n\r\n