Publication d’une première thèse en lien avec Adaptation

 

Dans quelle mesure notre cerveau se modifie-t-il lorsque l’on doit s’adapter à un nouvel environnement ? Si l’on a longtemps cru que le cerveau humain se figeait une fois adulte, il est désormais clair qu’il est capable tout au long de notre vie de plasticité cérébrale, c’est-à-dire de modifier sa propre structure, en réponse aux exigences de l’environnement. Ces modifications s’observent lors d’apprentissages moteurs, tels qu’apprendre à jongler par exemple, ou cognitifs, lorsque l’on que l’on apprend une nouvelle langue.

Pour autant, nos connaissances quant à la capacité du cerveau à adapter sa structure en réponse à un environnement physique incertain et changeant demeurent très limitées. C’est à cette problématique que Margaux Romand-Monnier a consacré une thèse de doctorat, réalisée au sein du Laboratoire de Neurosciences Cognitive de l’ENS Paris sous la direction du neuroscientifique Etienne Koechlin. Ses travaux, soutenus le 21 novembre 2019, apportent un premier élément de réponse.

Un mois suffit pour modifier la structure d’un cerveau

Une partie de la thèse de la jeune chercheuse s’est ainsi focalisée sur l’étude du cerveau de Christian Clot, qu’elle a scruté grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM), avant et après chacune des quatre traversées (Iran, Patagonie, Amazonie et Sibérie) de la mission solo Adaptation 4×30. La comparaison des différents scans a mis en évidence des changements de densité de matière grise – la partie du cerveau où se concentrent les corps cellulaires des neurones – communs aux quatre expéditions. « Cela suggère qu’il existe donc bien une adaptation structurelle en réponse à une adaptation à un changement d’environnement et que ces modifications structurelles sont détectables dès un mois », détaille Margaux Romand-Monnier.

Des zones telles que les cortex moteur et somato-sensoriel, liés respectivement aux mouvements corporels et aux sensations provenant de la surface du corps, ont vu leur densité de matière grise augmenter. Une hausse que pourrait expliquer la forte sollicitation de ces zones cérébrales lors d’une expédition en milieu extrême. A l’inverse, des diminutions ont été détectées au niveau des gyri parahippocampiques ou des jonctions temporo-pariétales, des zones liées à de nombreuses fonctions cognitives. Ces dernières observations pourraient s’expliquer par une moindre sollicitation de ces zones lors de la traversée en solitaire d’un environnement naturel, par rapport à l’environnement urbain et social plus complexe qui nous entoure.

Des pistes prometteuses pour la Mission 20

« Toutefois, l’interprétation des résultats est limitée par le manque de mesures comportementales permettant de qualifier ces changements structurels, met en garde la chercheuse, mais aussi par le fait qu’ils découlent de l’analyse d’un seul et unique participant ». Bien qu’elles soient préliminaires, ces données sont très encourageantes pour la suite du programme d’Adaptation. « Elles permettent d’émettre un certain nombre d’hypothèses qui devront être testées lors de la phase groupe 4X30 Jours – Mission20 », explique Margaux Romand-Monnier.

Afin de poursuivre ses recherches, la jeune femme enchaîne d’ores et déjà avec un post-doctorat de deux ans dans le même laboratoire, qui portera sur l’étude et le suivi des équipières et équipiers de la Mission 20. Cette deuxième phase devrait permettre de comprendre comment le cerveau humain et les facultés cognitives qui lui sont associées sont impactés par l’environnement dans lequel l’individu évolue.