Élucider les mystères des plis du cortex cérébral

Avec ses 1 200 cm3 de matière grise en moyenne, le cerveau humain est un organe fascinant et d’une grande complexité. En particulier, son enveloppe externe, le cortex, reçoit de tout l’organisme des informations sensorielles sur l’environnement et l’intérieur du corps, qu’il traite et associe pour s’adapter en permanence et prendre des décisions qui se traduisent par des actions motrices (parole, mouvements...). Avec ses 100 milliards environ de neurones connectés, le cortex est donc une incroyable machine à traiter de l’information, à produire des pensées et à manipuler des concepts.

Les plis permettent de 30 à 40 % d’augmentation de surface corticale

Une des caractéristiques les plus remarquables du cortex cérébral humain, qui le distingue des autres espèces, est la présence de nombreux plis qui recouvrent sa surface, dus à des sillons formés dans la matière grise et dont la profondeur varie entre 10 et 20 mm dans le cerveau adulte. Ces plis augmentent considérablement la surface de cortex disponible pour les connexions neuronales, d’environ 30 à 40 %, permettant ainsi une plus grande capacité cognitive. À partir d’un cortex initialement lisse avant la 20^e semaine de gestation, ces plis se forment jusqu’à la naissance entrainant un changement profond de la forme du cerveau. À la naissance, les plissements du cortex sont propres à chaque individu, au même titre que ses empreintes digitales.

Dans le cadre du projet SulcalGrids, l’équipe coordonnée par Guillaume Auzias (Institut de neurosciences de la Timone à Marseille - AMU/CNRS), propose de nouveaux outils pour décrire la formation de ces plis au cours du développement pré-natal et mieux comprendre l’origine des variations inter-individuelles : « Ces questions sont centrales en neurosciences et ont de fortes retombées médicales. L’objectif est, entre autres, d’identifier les anomalies anatomiques ou fonctionnelles du développement cortical associées à certains troubles neurologiques, et définir ainsi des biomarqueurs pouvant jouer un rôle décisif dans le diagnostic de ces pathologies. Même si nous n’en sommes qu’aux étapes de compréhension scientifique des processus, on peut espérer à long terme que la détection très précoce de telles anomalies, in utéro, permette une meilleure prise en charge des pathologies ».

Les sulcal pits, des indicateurs très pertinents de comparaison entre individus

Pour percer ainsi les secrets du développement cortical précoce, l’équipe marseillaise s’intéresse depuis plusieurs années à des marqueurs géométriques appelés « sulcal pit » : « Il s’agit du point le plus profond de chaque sillon du cortex cérébral, à partir duquel se forment les plis. Les « sulcal pits », au nombre de 80 à 100 par hémisphère chez l’adulte, se mettent en place très tôt au cours du développement, sous influence de facteurs génétiques et biomécaniques. Cela en fait des indicateurs particulièrement pertinents pour la comparaison entre individus », poursuit le chercheur.
 

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