Da Vinci avait raison: le cervelet mérite plus de reconnaissance

Les lésions cérébelleuses néonatales peuvent avoir de multiples conséquences sur le développement neurologique.

Cette illustration anatomique du cerveau humain du début du XXe siècle (vue de dessous) montre les hémisphères gauche et droit du cervelet et du cerveau. «Cérébelleux» est le mot apparenté à «cérébral» et signifie «se rapportant au cervelet ou se situant dans celui-ci». Le terme «cérébro-cérébelleux» fait généralement référence à la connectivité fonctionnelle et à l’interaction entre des régions spécifiques du cerveau et des sous-régions du cervelet.

Source: Wikipedia / domaine public

En 1504, Léonard de Vinci (1452-1519) fabriqua des moulages de cire à l’intérieur du crâne et découvrit deux hémisphères cérébraux minuscules parfaitement rangés sous les hémisphères cérébraux de la taille de Goliath que nous appelons communément «cerveau gauche / cerveau droit». Da Vinci reconnut que deux hémisphères cérébraux en forme de kumquat, souvent négligés, étaient remarquables car ils semblaient symétriques et reliés entre eux avec les deux hémisphères cérébraux.

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Selon mon père neuroscientifique, Leonardo da Vinci a inventé le terme «cervelet» (latin pour «petit cerveau») comme une réponse directe et convaincante au terme «cérébrum» (latin pour «cerveau»). Dans le globe crânien, notre «cerveau entier» comprend au total quatre hémisphères: deux hémisphères cérébraux au nord du tronc cérébral et deux hémisphères cérébelleux au sud de son cerveau. En utilisant l’analogie du «globe crânien» des hémisphères nord et sud, le cerveau moyen ressemble à l’équateur. Notamment, le cervelet représente moins de 10% du volume total du cerveau mais abrite près de 80% du total des neurones du cerveau.

Da Vinci a mis le cervelet à l’honneur. Malheureusement, le cervelet est resté sous-estimé et négligé pendant des siècles. Heureusement, comme le montre la chronologie ci-dessous, le cervelet obtient enfin la reconnaissance qu’il mérite.

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Cervelet (latin pour «petit cerveau») en rouge.

Source: Base de données des sciences de la vie / Wikipédia Commons

Au 19ème siècle, Marie Jean Pierre Flourens (1794–1867) a découvert que le cervelet était directement lié aux fonctions motrices. Il a observé que les dommages au cervelet entraînaient un manque de coordination et une incapacité à effectuer des mouvements musculaires précis et précis. Aujourd’hui, nous appelons ataxie et dysmétrie ces déficits cérébelleux.

Jusqu’à la toute fin du XXe siècle, la plupart des experts étaient convaincus que le cervelet était directement impliqué dans le contrôle moteur coordonné, mais non dans des fonctions non motrices ou des processus cognitifs.

1998 était une année charnière dans la chronologie historique du cervelet

Le concept de cervelet «réservé aux motrices» a commencé à changer en 1998, lorsque Jeremy Schmahmann du Massachusetts General Hospital de la Harvard Medical School a publié deux articles historiques. Le premier article, «Le syndrome affectif cognitif cérébelleux», a été co-écrit avec Janet Sherman et publié dans la revue Brain . (Le CCAS est également appelé «syndrome de Schmahmann».) Le deuxième article novateur de Schmahmann, publié en 1998, intitulé «Dysmetria of Thought: Conséquences cliniques de la dysfonction cérébelleuse sur la cognition et l’affect», a été publié dans la revue Trends in Cognitive Sciences.

Sur la base de ses travaux en cours sur les patients atteints d’ataxie à l’hôpital MGH, qui a débuté à la fin du XXe siècle, M. Schmahmann a été en mesure de déterminer de quelle manière les lésions cérébelleuses peuvent entraîner une multitude de déficits dans les domaines cognitifs de la fonction exécutive, de la cognition spatiale, du langage et du comportement. .

Depuis le début du XXIe siècle, notre compréhension de la structure du cervelet et de la manière dont des sous-régions spécifiques dans chaque hémisphère cérébelleux (et le vermis) influencent les fonctions motrices et non motrices de concert avec le cerveau évolue à une vitesse vertigineuse.

Gradients de cervelet et relation avec les cartes d’activité de tâche discrète (de Guell et al., 2018a) et les cartes d’état de repos (de Buckner et al., 2011)

Source: Xavier Guell et al./eLife 2018 (Creative Commons)

Schmahmann et Xavier Guell et John Gabrieli de l’Institut de recherche sur le cerveau McGovern du MIT ont récemment créé des cartes extrêmement détaillées du cervelet, associant des «microzones» cérébelleuses à des tâches motrices, des tâches de mémoire de travail, de traitement des émotions, de traitement social et de langage. traitement, et une région cérébelleuse avec un chevauchement linguistique / social. (Pour plus d’informations, voir «Cartographie du cervelet humain recadre les fonctions du cerveau entier».)

Maintenant, une nouvelle revue systématique de la façon dont les dommages causés aux régions isolées du cervelet chez les nouveau-nés influence leur développement neurologique offre de nouveaux indices sur les fonctions cérébelleuses. Cet article, «Conséquences neurodéveloppementales des hémorragies cérébelleuses isolées prématurées: Une revue systématique», a été publié le 19 octobre dans la revue Pediatrics .

Sur la base d’une analyse détaillée des nourrissons atteints d’une hémorragie cérébelleuse isolée, la revue a révélé que l’incidence de retards importants dans (1) la cognition, (2) la motricité, (3) la langue et (4) le développement comportemental était de 38%, 39%, 41% et 38%, respectivement.

La première auteure, Lisa Hortensius du département de néonatologie du Centre cérébral UMC Utrecht Rudolf Magnus, aux Pays-Bas, et ses co-auteurs concluent: «Parmi les nourrissons présentant une hémorragie cérébelleuse isolée, de 43% à 75% présentaient de graves retards cognitifs, moteurs, de langage et / ou ou développement comportemental, avec l’incidence la plus élevée avec atteinte du vermis et avec des saignements abondants. ”

Les dernières découvertes concernant l’impact de l’hémorragie cérébelleuse néonatale sur l’évolution du développement neurologique (NDO) permettent de mieux comprendre l’ampleur des dommages causés au cervelet pouvant affecter les domaines moteur et non moteur. Cela dit, le fonctionnement exact du cervelet et tout ce que fait notre «petit cerveau» restent en grande partie inconnus. Pour de nombreux chercheurs du monde entier, la résolution des énigmes du cervelet est devenue un type de Saint Graal.

D’ici quelques années, l’histoire pourrait révéler que les moulages en cire de Leonardo datant de 1504 représentent un «code Da Vinci» basé sur les neurosciences bien plus important que nous ne le pensons aujourd’hui sur la timeline du cervelet. Espérons que la technologie de pointe nous aidera à mieux comprendre l’énigmatique cervelet dans un proche avenir. La recherche de pointe sur le cervelet du XXIe siècle pourrait mener à des interventions et à des pratiques optimales d’optimisation des résultats du développement neurologique, de la connectivité fonctionnelle cérébro-cérébelleuse et d’autres fonctions basées sur le cervelet tout au long de la vie humaine. Restez à l’écoute!

Références

Lisa M. Hortensius, Aicha C.-B. Dijkshoorn, Ginette M. Ecury-Goossen, Sylke J. Steggerda, Freek E. Hoebeek, Manon JNL Benders, Jeroen Dudink. «Conséquences neurodéveloppementales d’une hémorragie cérébelleuse isolée prématurée: Un examen systématique». Pédiatrie (Première publication: le 19 octobre 2018) DOI: 10.1542 / peds.2018-0609.

Xavier Guell, Jeremy D. Schmahmann, John DE Gabrieli, Satrajit S. Ghosh. «Gradients fonctionnels du cervelet». ELife (première publication: le 14 août 2018) DOI: 10.7554 / eLife.36652

Xavier Guell, John Gabrieli et Jeremy Schmahmann. «Triple représentation du langage, de la mémoire de travail, du traitement social et des émotions dans le cervelet: données convergentes issues d’analyses IRMf à tâche et à état de repos reposant sur les semences dans une seule et grande cohorte.» NeuroImage ( Mise en ligne: 2 février 2018). DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2018.01.082

Jeremy D. Schmahmann et Janet C. Sherman. «Le syndrome affectif cognitif cérébelleux». Cerveau: Un journal de neurologie (1998) DOI: 10.1093 / brain / 121.4.561

Jeremy D. Schmahmann. «Dysmetria of Pought: Conséquences cliniques de la dysfonction cérébelleuse sur la cognition et l’affect.». Tendances en sciences cognitives (1998) DOI: 10.1016 / S1364-6613 (98) 01218-2.

Fatos Belgin Yildirim et Levent Sarikcioglu. «Marie Jean Pierre Flourens (1794–1867): un scientifique extraordinaire de son temps» Journal de neurologie, neurochirurgie et psychiatrie (2007) DOI: 10.1136 / jnnp.2007.118380