Édition nord-américaine - Développement du cerveau

2.1.A Gènes et environnement

Le développement est façonné, dès la conception, par un mélange de gènes et d’environnement. L’enfant est influencé par les autres personnes, les ressources et les possibilités disponibles, et les modèles culturels. Comme chaque enfant est différent, les enfants qui vivent dans des environnements similaires peuvent avoir des résultats très différents. Les enfants, à leur tour, influencent leurs environnements.

Comme cela a été abordé à la première section du présent module, le débat sur la part de l’inné et de l’acquis est maintenant dépassé. Notre patrimoine génétique est façonné par nos expériences, et ce, dès la conception. Même des jumeaux identiques, qui sont pareils sur le plan génétique, ont des différences. Celles-ci sont façonnées par leurs environnements pendant la période prénatale et tout au long de la vie. Dans la vidéo qui suit, vous rencontrerez deux jumelles identiques, Brooke et Leah, qui ont tendance à voir la vie différemment.

La prochaine lecture se trouve aussi à la page 1.1 du présent module. Elle pourrait vous être utile pour l’exploration de l’information sur cette page-ci.

Dans la vidéo qui suit, Charles Nelson, Ph. D. et professeur en pédiatrie et neuroscience à la Harvard Medical School, explique comment la biologie (gènes/inné) et les expériences (environnements/acquis) travaillent ensemble pour influencer le développement.

Interaction entre les gènes et l’environnement

Marla Sokolowski, Ph. D. et codirectrice du programme Développement du cerveau et de l’enfant à l’Institut canadien de recherches avancées, vient renchérir sur la manière dont les gènes et l’environnement interagissent en expliquant que la sensibilité au même environnement peut différer chez les personnes ayant des allèles (formes de gènes) différents. Elle nous rappelle aussi de tenir compte des conditions environnementales positives qui favorisent le développement sain, plutôt que de nous concentrer sur les expériences négatives pendant la petite enfance.

L’interaction entre les gènes et l’environnement peut s’entendre des différents effets liés à l’exposition environnementale/expérientielle chez les personnes ayant différents génotypes, ou encore, des effets liés à un génotype différent chez les personnes ayant des expositions expérientielles variables.

L’Agence de la biomédecine offre un examen approfondi des gènes, de l’ADN, des chromosomes et de l’hérédité. Il explique également la façon dont les gènes d’une personne et l’environnement interagissent de manière à influencer l’expression des traits.

Origines développementales de la santé et des maladies

Il est tentant de nous concentrer sur les expériences survenant après la naissance, mais, comme nous l’avons appris dans la discussion sur l’architecture du cerveau, les expériences prénatales ont un formidable potentiel d’influer sur le développement du cerveau. Avancée par David Barker, Ph. D. et épidémiologiste, en 1995, l’hypothèse des origines fœtales attire notre attention sur la sensibilité extrême du fœtus aux facteurs environnementaux négatifs. Barker a remarqué des liens entre la croissance fœtale modifiée attribuable à la malnutrition fœtale pendant la deuxième moitié de la gestation, et les maladies coronariennes à l’âge adulte. Subséquemment, les chercheurs en ont appris davantage sur les effets néfastes causés par des facteurs comme la mauvaise alimentation et le stress prénatal.

De nos jours, l’hypothèse des origines fœtales s’entend des origines développementales de la santé et des maladies (ODSM). Écoutez maintenant Sir Peter Gluckman expliquer ce domaine d’étude en évolution.

Meghan Azad, Ph. D., à l’Université du Manitoba, traite le concept des ODSM plus en détail et fournit des exemples tirés de sa recherche.

Meghan Azad est codirectrice du THRiVE Discovery Lab du Children’s Hospital Research Institute of Manitoba. Explorez le site Web de l’institut pour en savoir plus sur les projets de recherche réalisés par les membres de son équipe interdisciplinaire.

Épigénétique

Comme nous l’avons d’abord vu à la page 1.1 du présent module, la recherche sur l’épigénétique nous a amenés à reconsidérer la relation entre nos systèmes biologiques et l’environnement qui nous entoure, et a montré que les expériences restent vraiment « gravées » dans la personne.

Le domaine de l’épigénétique examine l’incidence possible de l’environnement et des expériences sur l’expression des gènes. « Le mot « épigénétique » est composé du mot « génétique » et de la racine grecque « épi », qui signifie sur ou au-dessus de… La science de l’épigénétique examine les processus qui marquent l’ADN et qui peuvent modifier l’expression génique sans modifier la séquence génétique sous-jacente de l’ADN » (Sokolowski et Boyce, 2017b, para. 2).

La lecture suivante, tirée de l’Encyclopédie sur le développement des jeunes enfants présente un survol du sujet de l’épigénétique.

Meaghan Jones, Ph. D. et professeure adjointe au département de biochimie et de génétique médicale de l’Université du Manitoba, explique que l’épigénétique se rapporte aux origines développementales de la santé et des maladies (ODSM), c’est-à-dire que ce que se produit tôt dans la vie a des conséquences sur la santé tout au long de la vie. Elle utilise un exemple de prisme pour expliquer et décrire comment elle en est venue à ce modèle.

Dans la prochaine vidéo, Jones explique la recherche faite avec des souris pour examiner la façon dont les changements d’alimentation d’une souris maternelle entraînent des modifications épigénétiques dans la progéniture.

Au haut de la présente page, nous avons examiné le cas des jumelles Brooke et Leah qui, bien qu’identiques, présentent des comportements différents. Écoutez maintenant Michael Skinner, Ph. D. et professeur à la School of Biological Sciences de la Washington State University, parler de la façon dont l’épigénétique explique les différences entres des jumeaux identiques. Cette explication nous aide à comprendre que les modifications épigénétiques surviennent après la naissance, ainsi que pendant la période prénatale.

Dans les deux prochaines vidéos, Michael Kobor, Ph. D., professeur au Department of Medical Genetics de la University of British Columbia et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en épigénétique sociale, explique les effets durables des modifications épigénétiques survenues pendant l’enfance et présente des exemples de la nouvelle recherche réalisée dans ce domaine. L’explication de l’épigénétique de Kobor aide à clarifier la raison pour laquelle les expériences pendant la petite enfance ont une aussi « longue portée ».

Sokolowski résume la différence entre une interaction gène-environnement (qu’elle explique dans une vidéo plus haut sur cette page) et l’épigénétique. Elle nous rappelle aussi que la recherche dans ces domaines demeure très récente et qu’il reste encore beaucoup de questions à examiner.

La prochaine lecture est tirée du Bulletin sur le développement des jeunes enfants (2015). Il s’agit d’une brève description de la recherche réalisée par Michael Kobor et Joanna Holbrook sur la susceptibilité individuelle aux modifications épigénétique.

La recherche émergente liée à l’épigénétique explore si les modifications génétiques sont transmises d’une génération à l’autre (et aux générations ultérieures). Moshe Szyf, Ph. D. et professeur à la Faculty of Medicine and Therapeutics at McGill University, décrit certains des premiers travaux actuellement en cours sur cette question.

Skinner explique qu’un événement fortuit dans son laboratoire a mis les chercheurs sur la piste du patrimoine transgénérationnel, une forme de patrimoine non génétique dans le cadre duquel les changements épigénétiques dans le spermatozoïde et les ovules sont transmis aux générations subséquentes.

Cette recherche peut souligner l’importance du développement du cerveau à la petite enfance, mais il est essentiel de comprendre que les interactions gène-environnement et les effets épigénétiques vont au-delà de la petite enfance, et se poursuivent en fait tout au long de la vie. De plus, nous savons que certains génomes individuels sont plus vulnérables que d’autres aux modifications épigénétiques en réaction à l’environnement et aux expériences. Cette découverte aide à expliquer pourquoi seulement une fraction des gens développent un trouble de stress post-traumatique après avoir vécu la même expérience, ou pourquoi certains fumeurs à long terme développent un cancer et d’autres n’en développent pas.