2.1.B Développement du cerveau prénatal
L’information de la présente page provient du module SECD – Prenatal Development. Veuillez consulter ce module pour en savoir plus.
REMARQUE : La section sur les ODSM se trouve maintenant à la page DC 2.1 A
Le développement sain du cerveau pendant la petite enfance est influencé par la santé des parents avant la conception, et une grande partie du développement du cerveau se produit pendant la période prénatale. Le développement du cerveau pendant la période prénatale est la fondation de la santé et du bien-être à long terme de chaque enfant. Souvenez-vous de l’analogie de l’arbre utilisée à la page 1 de ce module. Tout comme un arbre en bonne santé a besoin de bonnes conditions d’humidité, d’ensoleillement, de température et de sol pour grandir, les enfants dépendent d’interactions bienveillantes, de jeu, de stimulation et de riches expériences et environnements langagiers pour grandir en bonne santé. Dans le contexte du développement du cerveau à la période prénatale, les contributions biologiques des parents (y compris leur santé avant la conception) et l’environnement utérin jouent un rôle important dans la façon dont le cerveau fœtal se développe. Comme nous avons pu le voir à la page 2.1A, les interactions gènes-environnement influencent grandement le développement fœtal durant la formation du cerveau, puisque les adaptations ou les perturbations physiologiques de la trajectoire développementale se produisent en fonction de l’environnement utérin. La présente page se penchera sur les questions suivantes :
- Comment le cerveau se développe-t-il pendant la période prénatale?
- Quels facteurs modifient l’environnement utérin et influencent le développement du cerveau pendant la période prénatale?
- De quelle façon la recherche actuelle élargit-elle nos connaissances sur le développement du cerveau?
Développement du cerveau pendant la période prénatale
La période prénatale est un stade pendant lequel le cerveau est très sensible. Le cerveau, la moelle épinière et le système nerveux se forment graduellement pendant la grossesse. Les deux prochaines lectures décrivent la manière dont le cerveau fœtal se développe. La première présente un aperçu de la croissance du cerveau pendant la période prénatale, tirée du site Web Fondation pour la Recherche sur le Cerveau et la deuxième jette un regard plus approfondi sur la façon dont le cerveau change pendant la grossesse, la période néonatale et ultérieurement.
Le site Web Le cerveau à tous les niveaux offre de l’information approfondie, commençant par la section « La mise en place du système nerveux« , immédiatement suivie de la section « La formation des grandes régions du cerveau.«
Dans la prochaine vidéo, Sir Peter Gluckman, qui a occupé le poste de premier conseiller scientifique en chef du premier ministre de la Nouvelle-Zélande, discute de la façon dont les environnements maternels et utérins influencent le développement fœtal. Découvrez pourquoi la santé de la mère pendant la grossesse est si importante à la santé à long terme de l’enfant.
Dans la vidéo suivante, Christine Ateah, Ph. D., vice-doyenne de la Faculté des sciences de la santé et professeure au College of Nursing de l’Université du Manitoba, explique de quelles façons les parents peuvent promouvoir des environnements sains qui soutiennent le développement général de leur bébé pendant la période prénatale.
Les études longitudinales peuvent expliquer comment les environnements prénataux influencent les résultats de santé à long terme. Dans la vidéo qui suit, Stephen Lye, Ph. D., professeur aux Departments of Obstetrics & Gynaecology, Physiology and Medicine, à la University of Toronto, et directeur général de l’Alliance for Human Development, Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, décrit les études Ontario Birth Study et TARGet Kids. Il explique les implications de ces études pour les recherches actuelles et futures.
Une étude en cours utilise ces données longitudinales pour comprendre comment le trouble affectif saisonnier de la mère influence la production placentaire de sérotonine, une hormone importante pour la formation des circuits cérébraux dans les débuts de la grossesse (Ontario Birth Study, 2017). C’est là un exemple de la manière dont les études peuvent recueillir des données pendant la période prénatale pour en savoir plus sur le lien entre le développement prénatal du cerveau et les résultats à long terme des enfants.
Environnement et cerveau pendant la période prénatale
L’environnement maternel influence le développement prénatal du cerveau par de nombreux facteurs, comme l’environnement social et structurel de la famille, le mode de vie de la mère et son état nutritionnel. Dans la présentation de diapositives ci-dessous, Hardy, Ph. D., de la Western University, décrit les études réalisées avec des rats ayant un régime alimentaire faible en protéines, qui ont montré l’existence d’un ratio foie-cerveau inférieur à la normale, et en explique les raisons. Cliquez sur l’icône audio au bas de chaque diapositive pour entendre Hardy expliquer ce que révèle sa recherche animale sur les effets et les mécanismes pouvant produire ce type de programmation fœtale.
La recherche de Hardy a montré que le fœtus accordera la priorité à l’utilisation des ressources transférées par le placenta pour maximiser le développement du cerveau dans les environnements nocifs sur le plan nutritionnel. Le cerveau fœtal a beaucoup de besoins nutritionnels, et Lye fournit plus d’explications sur les besoins nutritionnels du cerveau fœtal dans la vidéo ci-dessous. Entre autres besoins, Lye discute des lipides, qui sont des substances comme les acides gras, les triglycérides, les huiles et les cires. Dans le contexte du développement cellulaire, les lipides sont importants pour stocker l’énergie, ils aident à créer la couche externe des cellules et interviennent dans la formation de certaines hormones. En outre, Lye parle de la stimulation et de la protection contre les mauvais traitements, la négligence et la violence, des facteurs qui entrent surtout en jeu après la naissance.
Comme l’explique Lye dans la vidéo ci-dessus, à la naissance d’un bébé, le cerveau a déjà formé des milliards de neurones et est prêt à continuer à être marqué par la stimulation et les expériences survenant après la naissance. Apprenez-en plus sur les considérations environnementales importantes dans la promotion du développement cérébral sain pendant la période prénatale en lisant le premier document provenant du Gouvernement du Canada et le deuxième de l’Association québécoise des neuropsychologues.
Plus haut sur cette page, Ateah mentionne les éléments tératogènes parmi les facteurs pouvant influer sur le développement fœtal. Les éléments tératogènes sont des substances ou des facteurs qui peuvent causer des anomalies dans le développement fœtal, comme des déficiences de naissance (The Gale Encyclopedia of Medicine, 2008). Parmi les éléments tératogènes connus, notons l’alcool, certains médicaments, les drogues, les produits chimiques, et certains types d’infections maternelles et de virus. Près de la moitié des grossesses au Canada sont inattendues (La Société des obstétriciens et des gynécologues du Canada, s. d.). Comme une grande part du développement du cerveau a lieu pendant les trois premiers mois de la grossesse, beaucoup d’effets causés par des éléments tératogènes pourraient survenir avant même que les parents aient connaissance de la grossesse.
Les effets tératogènes de l’exposition à l’alcool peuvent avoir une incidence très néfaste sur le développement fœtal. L’ensemble des troubles causés par l’alcoolisation fœtale (ETCAF) est un exemple d’une condition pouvant se développer en raison de l’ingestion d’alcool pendant la grossesse. Selon la quantité consommée et le moment de l’exposition à l’alcool pendant la période prénatale, une vaste gamme d’effets à long terme peuvent se développer. Ceux-ci vont des problèmes d’attention, de mémoire, d’apprentissage et de compétences sociales, à des déficiences cognitives graves et à la présence de caractéristiques faciales et crâniennes particulières associées à l’ETCAF. Joanne Weinberg, Ph. D, est professeure émérite à la faculté de médecine de la University of British Columbia. Elle décrit le rôle qu’a joué sa recherche utilisant des modèles animaux dans l’établissement de l’alcool en tant qu’élément tératogène pendant la grossesse, ainsi que les avantages de l’utilisation de modèles animaux dans la recherche.
Weinberg décrit aussi comment l’exposition prénatale à l’alcool modifie l’expression génique dans le cerveau, entraîne des changements dans les réactions immunitaires et au stress, et touche la façon dont les cellules travaillent ensemble et communiquent les unes avec les autres dans le cerveau.
Apprenez-en plus sur la façon dont les environnements et les expériences façonnent le cerveau fœtal dans la lecture suivante provenant de l’Encyclopédie sur le développement des jeunes enfants.
La lecture ci-dessus explique que les expériences stimulantes et bienveillantes mènent à des modifications épigénétiques qui créent la fondation du développement cognitif plus tard dans la vie. La recherche explore aussi comment les bébés commencent à créer des souvenirs des sons durant la période prénatale. À la page 2.4 du présent module, Ron Barr, Ph. D., décrit une expérience intéressante ayant montré que les bébés peuvent se souvenir de sons entendus pendant la période prénatale après leur naissance. Janet Werker, Ph. D., est titulaire de la chaire de recherche du Department of Psychology à la University of British Columbia. Écoutez ses explications sur sa recherche, qui a permis d’établir que les bébés se souviennent d’expositions à la langue pendant la période prénatale et manifestent une préférence pour les schémas langagiers familiers après leur naissance.
Réfléchissez à la façon dont les connaissances sur ce sujet pourraient influencer les occasions d’exposition au langage que les parents fournissent à leur bébé pendant la grossesse.
Stephen Matthews, Ph. D. et professeur de physiologie, d’obstétrique, de gynécologie et de médecine à la University of Toronto, explique que même si le développement du cerveau dépend de l’environnement, différentes régions du cerveau fœtal ont aussi des fenêtres précises de sensibilité (voir la p. 1.2 du présent module).
Comment pourriez-vous utiliser cette information sur les fenêtres de sensibilité, et l’influence des environnements prénataux sur les résultats à long terme des enfants, au travail?
Quelles autres questions de recherche poseriez-vous pour en apprendre plus sur ce sujet?
Influences à l’échelle familiale et communautaire sur le développement prénatal du cerveau
Le concept selon lequel l’adversité au sein des familles, particulièrement le stress prénatal maternel, peut influencer le développement fœtal ainsi que la santé et le bien-être à long terme, est aussi un point important de recherches récentes. Les études provenant de la recherche animale montrent que des niveaux de cortisol maternel élevés peuvent avoir un effet nuisible sur le développement du cerveau fœtal ainsi que modifier la réaction fœtale au stress. De manière semblable, chez les humains, le stress ou l’adversité pendant la période prénatale peut être associé à une activité modifiée par le stress après la naissance, et à des effets négatifs sur le développement de l’enfant (Lupien, McEwen, Gunnar et Heim, 2009; p. 434-436), y compris le traitement de la réponse comportementale et affective, et certaines maladies mentales (Glover et Capron, 2017). D’autre part, la recherche montre aussi comment la bienveillance et la stimulation peuvent protéger les enfants contre les effets du stress. Des liens mère-fœtus plus étroits ont été associés à des interactions plus sensibles et bienveillantes entre les mères et les enfants après la naissance (Foley et Hughes, 2018), améliorant l’environnement pour le développement prénatal et postnatal. Les environnements sociaux et physiques favorables pour les familles agissent comme des tampons pour minimiser les stresseurs maternels et familiaux et améliorer le bien-être pendant la grossesse et par la suite. Selon le gouvernement du Canada (s. d.), douze principaux déterminants touchent la santé des Canadiens. Des exemples de la façon dont ces influences peuvent potentiellement toucher la santé parentale figurent dans l’image ci-dessous intitulée « Influences sur la santé maternelle ». Ce sujet est exploré plus en profondeur à la p. 1.2 du module sur le développement prénatal de la ressource SECD.
Dans les prochaines vidéos, Matthews explique comment l’adversité maternelle et les niveaux de cortisol élevés influent sur les résultats fœtaux. Le cortisol est une hormone glucocorticoïde qui aide le corps à accroître les niveaux d’énergie et à maximiser l’efficacité cardiovasculaire pendant une réaction corporelle au stress. Les glucocorticoïdes sont des hormones stéroïdes qui aident le corps à réagir au stress et à s’adapter à des modifications de l’environnement (Brain Facts, 2012). Matthews explique ce que l’étude de l’exposition fœtale aux glucocorticoïdes, surtout le cortisol, nous révèle sur la programmation fœtale après la naissance.
Plus haut sur la présente page, Sir Gluckman a décrit la façon dont le placenta agit comme un tampon entre l’environnement maternel et fœtal. Un placenta en bonne santé transfert l’oxygène, les hormones et les nutriments requis pour le développement fœtal optimal, élimine les déchets et les gaz provenant du fœtus, produit des hormones de grossesse, et filtre certaines substances nocives pour les empêcher d’atteindre le fœtus. Dans la vidéo ci-dessous, Hardy décrit sa recherche en laboratoire sur la relation, dans les cultures cellulaires, entre le faible taux en oxygène et la détérioration de la barrière enzymatique et hormonale du placenta, qui a pour but d’empêcher une quantité élevée de cortisol maternel d’atteindre le fœtus.
Chris Kuzawa, Ph. D., est professeur et fellow de faculté à l’Institute for Policy Research du Department of Anthropology de la Northwestern University. Dans la vidéo suivante, il décrit la recherche dans ce domaine qui utilise les mesures du stress et de la privation pendant la période prénatale, et la mesure des niveaux de cortisol chez les bébés pendant un événement stressant après la naissance pour découvrir la façon dont le stress prénatal peut être associé à la manière dont les bébés vivent le stress et y réagissent après leur naissance.
La recherche en laboratoire sur des animaux a montré que l’interaction entre les glucocorticoïdes et l’épigénome fœtal entraîne des modifications des réactions du fœtus au stress. Il en découle un risque cardiométabolique pour la vie et un accroissement programmé de la susceptibilité à d’autres maladies chez les humains. Écoutez Matthews expliquer ce domaine de recherche.
Le cours normal de la maturation et du développement du cerveau fœtal peut être modifié non seulement dans les situations de réaction aiguë au stress maternel (p. ex., le décès d’un proche), mais aussi lorsqu’il y a présence d’un trouble neuropsychiatrique, comme la dépression, chez la mère (Rosset Desai, 2012, p. 91). Selon la fiche d’information Grossesse et santé mentale des femmes au Canada – Résultats de l’Enquête canadienne sur l’expérience de la maternité (2014) de l’Agence de la santé publique du Canada, 15,5 % des femmes participant à l’Enquête ont reçu un diagnostic de dépression ou ont été traitées avec des antidépresseurs avant d’être enceintes. Dans les vidéos qui suivent, Werker décrit une étude qui a comparé les bébés de mères non déprimées aux bébés de mères déprimées ayant été traitées avec des antidépresseurs (appelés des inhibiteurs de la recapture de la sérotonine ou des IRS), ainsi que les bébés de mères qui n’ont pas pris de médicaments, pour examiner si la perception du langage dans le cerveau du nourrisson avait été touchée.
Les travaux de Werker ont relevé des différences dans la trajectoire développementale du langage des nourrissons des mères exposées aux antidépresseurs in utero. Compte tenu de la prévalence de la dépression maternelle avant une grossesse, il est souhaitable de promouvoir la santé mentale préalablement à la conception. Werker explique l’importance de son travail et des domaines de recherches futures.
Comme l’énonce Werker, la dépression et les circonstances adverses pendant la grossesse surviennent régulièrement. Elle cherche à découvrir les mécanismes précis qui touchent le développement du langage pour chaque individu faisant face à des circonstances adverses. Considérez les questions de réflexion ci-dessous sur la façon dont une grossesse saine est non seulement influencée à l’échelle individuelle et familiale, mais aussi par les environnements communautaires et sociétaux.
Réfléchissez à votre quartier, à votre lieu de travail et à votre collectivité en tant que milieux environnementaux ayant le potentiel de modifier l’expression des gènes, la façon dont les parents vivent le stress et la façon dont le cerveau d’un enfant grandit, se développe et apprend pendant la période prénatale. Comment chacun de ces milieux peut-il contribuer à des résultats sains pour les enfants et les familles?
Si vous pouviez faire deux recommandations pour améliorer ces milieux afin de soutenir le développement sain du cerveau pendant la période prénatale, quelles seraient-elles et pourquoi?
Répondez au questionnaire suivant pour passer en revue l’information sur le développement du cerveau pendant la période prénatale.
