Dépression et anxiété chez l’adolescent liées à la vitesse de maturation cérébrale

L’altération de la vitesse de maturation des différentes régions cérébrales pendant l’adolescence pourrait rendre les personnes plus vulnérables aux troubles mentaux: c’est l’hypothèse séduisante — mais encore à démontrer — avancée par une étude en prépublication sur le serveur bioRxiv, selon laquelle la chronologie du développement cérébral serait orchestrée par des gènes actifs encore avant la naissance.

Selon l’étude, qui pendant six ans a suivi près de 12 000 adolescents aux États-Unis, en analysant environ 30 000 scans cérébraux, la vitesse à laquelle mûrissent diverses zones du cerveau au cours de la première phase de l’adolescence pourrait prédire l’apparition de psychopathologies comme l’anxiété et la dépression jusqu’à quatre ans avant l’apparition des symptômes.

L’idée est intéressante car elle remet en question l’hypothèse — jusqu’ici dominante — selon laquelle les troubles mentaux dérivent de défauts dans des circuits cérébraux spécifiques. Ils pourraient plutôt, comme le suggèrent, être liés à une interruption de la trajectoire normale de développement temporel du cerveau de l’enfance à l’adolescence.

Ce que les chercheurs ont trouvé, toutefois, est une tendance statistique visible seulement lorsque l’on calcule la moyenne des données sur un grand nombre de personnes: elle émerge donc uniquement dans de grandes populations comme celle considérée dans l’étude, et elle n’est pas applicable à un individu seul.

Pendant l’adolescence, le cerveau traverse un processus naturel de sépuration sélective de certaines connexions cérébrales (synapses) formées au cours de la croissance et devenues moins nécessaires. Ce phénomène, appelé pruning (« taille ») sert à rendre le cerveau plus rapide et plus efficace: si, durant l’enfance, l’objectif était d’accumuler le plus d’informations possibles sur le monde, à ce stade le cerveau mise sur l’optimisation des connaissances et élimine les circuits non utilisés.

Depuis longtemps, on pense que, à la base de certains des troubles psychiatriques les plus courants à l’adolescence, comme la dépression ou l’anxiété, puissent se trouver des problèmes dans le pruning. En effet, souvent, les pathologies psychiatriques débutent à la fin de l’adolescence, lorsque le processus de dépouillement est sur le point de se conclure.

Cette nouvelle étude a le mérite d’avoir examiné ce processus sur une masse de données considérable, issues d’un projet qui a suivi près de 12 000 enfants, soumis à des scans cérébraux dès l’âge de 9 ans, tous les deux ans, et pour lesquels les parents ont régulièrement rapporté des informations sur la santé mentale.

Grâce à ces données, les chercheurs de l’Université d’Iowa ont découvert que, plutôt que de s’affiner à une vitesse constante, les régions cérébrales exécutaient le pruning selon une trajectoire bien définie: le processus commençait par une accélération, puis progressait de manière constante pendant quelque temps et enfin ralentissait, à mesure que la région approchait de la maturité.

En comparant les différentes régions, il a été possible d’observer une vague de maturation qui traversait le cerveau. Le dépouillement du cortex, la couche externe et la plus évoluée du cerveau, a commencé à ralentir dans les zones sensorielles primaires et dans la partie postérieure, latérale et supérieure du cerveau vers l’âge de 13 ans. Celui des régions frontales, qui supervisent des fonctions comme la planification et la régulation émotionnelle, s’est déroulé autour de 16 ans (parce que la maturation de ces zones se poursuit un peu après).

Dans presque toutes les régions, le dépouillement du cortex était plus rapide chez les filles que chez les garçons.

Les enfants qui, à 9 ans, présentaient un cortex plus épais dans les régions sensorielles du cerveau avaient davantage de chances de manifester de l’anxiété ou de la dépression à 13 ans; ceux qui, à 11 ans, avaient un cortex plus épais dans la région préfrontale avaient davantage de chances de manifester des troubles mentaux autour de 13 ans.

En pratique, à mesure que les régions cérébrales s’approchent d’un stade de maturité, un cortex plus épais pourrait refléter un retard dans le processus de dépouillement et donc dans la capacité d’adaptation de ce cerveau au contexte extérieur. Les chercheurs ont observé que ces retards dans le pruning pouvaient être attribués à des réseaux de gènes actifs dès avant la naissance.

Les auteurs de l’étude rappellent que les effets trouvés restent modestes et ne permettent pas de prédire de manière suffisamment robuste l’issue des processus de maturation cérébrale chez chaque individu. Néanmoins, l’étude offre une nouvelle clé pour comprendre l’origine des troubles mentaux à l’adolescence.