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Comme les arbres, les cerveaux grandissent et se développent

Comme les arbres, les cerveaux grandissent et se développent (thanaphiphat, iStockphoto)

Les STIM en contexte

Comprendre le cerveau de l’adolescent

Magdalena Pop
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7.05
Sujets

Résumé

Pendant l’adolescence, le développement de ton cerveau te prépare à l’âge adulte, mais ces changements affectent aussi tes émotions.

« Que voulez-vous, c’est une adolescente! » 

Pourquoi les adultes disent-ils de telles choses? Y a-t-il un problème avec les adolescents? Qu’est-ce qui se passe dans le cerveau d’un adolescent? Entre le début de la puberté et l’âge adulte, le corps humain change de façon spectaculaire. C’est à ce moment qu’un enfant apprend à être plus indépendant de ses parents et qu’il crée et développe sa propre identité; ce qui est primordial pour la survie de l’espèce humaine. Si les enfants ne devenaient jamais des adultes capables de bâtir leur propre vie et leur famille, l’espèce humaine s’éteindrait assez vite. Mais attention! Ces mêmes changements ont tendance à te rendre impulsif et téméraire.

Grandir est un processus difficile. Alors, comment le cerveau humain est-il conçu pour traverser ce processus?

Le savais-tu?

Certains des axones myélinisés dans ton cerveau peuvent transmettre des informations à 400 kilomètres par heure. 

Comment les scientifiques étudient-ils le cerveau?

Jusqu’à récemment, le cerveau humain était difficile à étudier. Pour voir l’intérieur du crâne, on devait utiliser un rayonnement de haute énergie comme les rayons X. Mais ce type de rayonnement peut être dangereux à fortes doses. Les médecins évitent donc de les utiliser, à moins que ce soit absolument nécessaire. Et éthiquement, les chercheurs ne pouvaient pas risquer la santé des participants aux études uniquement dans le but de regarder à l’intérieur de leurs têtes.

Mais les choses ont changé dans les années 90 avec l’arrivée de l’imagerie par résonance magnétique (IRM). Les appareils IRM peuvent prendre des photos détaillées du cerveau sans avoir besoin de rayons X. Ils ne posent aucun danger, même pour les enfants. Les chercheurs peuvent les utiliser pour voir comment les différentes parties du cerveau se développent et communiquent entre elles au fil du temps. Grâce aux appareils IRM, la recherche sur le cerveau est en pleine expansion. Et les scientifiques ont désormais une bien meilleure idée de ce qui se passe dans le cerveau des adolescents.

Image IRM d’un cerveau humain
Image IRM d’un cerveau humain (Source: Afiller at English Wikipedia [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons).

 

Que se passe-t-il dans le cerveau des adolescents?

Modifications cérébrales à l'adolescence (2015) de psyadom (1 min 26 sec).

Le cerveau humain est constitué de plusieurs parties interconnectées, chacune ayant sa propre fonction. Chaque comportement ou sentiment que tu as – tel que voir, bouger, sentir, ressentir ou penser – est géré par différentes parties du cerveau. Et chacune de ces parties a besoin de communiquer avec les autres pour coordonner leurs actions.

Pendant l’enfance, chaque partie de ton cerveau est davantage centrée sur son propre développement plutôt que sur la communication avec les autres. Mais à la puberté, l’attention bascule, et le cerveau commence à perfectionner son système de communication.

Alors, qu’est-ce qui change dans le cerveau des ados pour aider ce système de communication? Les scientifiques pensent que c’est dû à une accumulation d’une matière blanche et grasse appelée la myéline. Les cellules du cerveau (neurones) dont les extensions ramifiées (axones) sont enveloppées dans la myéline communiquent des informations plus rapidement et plus fréquemment que les cellules sans myéline. Elles savent aussi mieux se coordonner avec d’autres cellules du cerveau. Les cellules myélinisées forment la matière blanche du cerveau, dont le volume augmente durant l’adolescence. Ceci pourrait expliquer pourquoi les adolescents s’adaptent et apprennent si facilement.

Parties d’un neurone
Parties d’un neurone (Source: Parlons sciences en utilisant une image par Dhp1080 [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons).
Graphique - Version textuelle

 

Parties d’un neurone comprenant les terminaisons axonales, l’axone, les gaines de myéline, les cellules de Schwann, les nœuds de Ranvier, le corps cellulaire, le noyau et les dendrites.

Cependant, la partie non myélinisée du cerveau – la matière grise – rétrécit pendant l’adolescence. Ceci est surprenant, vu que la matière grise contient des synapses, les structures que les cellules du cerveau utilisent pour communiquer entre elles. Alors, comment le fait de réduire le nombre de synapses peut-il aider ton cerveau à se développer?

Ne t’inquiète pas, le cerveau des adolescents ne se débarrasse pas de matériel important. Il fait tout simplement un petit ménage. Pendant l’enfance, ton cerveau construit facilement des synapses; il en crée beaucoup à mesure que la matière grise augmente. Mais le cerveau de l’adolescent doit devenir plus efficace et aussi plus spécialisé. Pour ce faire, il se débarrasse des synapses inutilisées ou cassées. Ce processus s’appelle l’élagage. Le cerveau renforce aussi celles qu’il utilise fréquemment. Il en résulte des connexions moins nombreuses, mais meilleures... et un cerveau plus affiné.

Comment le cerveau des adolescents affecte-t-il le comportement?

Les différentes parties de ton cerveau ne se perfectionnent pas toutes en même temps. Ceci explique certainement pourquoi les adolescents sont souvent impulsifs et téméraires. La zone du cerveau qui gère les émotions – le système limbique – se développe très vite. Par contre, la zone qui régule le comportement et la capacité de prendre des décisions – le cortex préfrontal – mûrit plus tardivement. En fait, c’est la dernière partie de ton cerveau à se développer; il est considéré comme étant mûr que vers la fin de la vingtaine! Les adolescents traitent plutôt les informations avec l’amygdale. Ceci fait partie du système limbique. Par conséquent, les adolescents peuvent avoir des émotions profondes et complexes, mais sans pouvoir les contrôler totalement. 

Coupe transversale du cerveau montrant l’emplacement du cortex préfrontal et de l’amygdale
Coupe transversale du cerveau montrant l’emplacement du cortex préfrontal et de l’amygdale (Source : jambojam via iStockphoto).

 

Y a-t-il une raison à tout cela? Certains scientifiques pensent que le développement du cerveau chez l’adolescent est un processus évolutif. Pour beaucoup d’ados, quitter la maison semble risqué. Imaginons que la capacité d’évaluer les risques et les conséquences était entièrement développée chez les adolescents. Serait-il aussi facile de les faire quitter la sécurité du domicile familial et les amener à explorer de nouveaux territoires? Probablement pas. C’est peut-être pourquoi les émotions l’emportent sur le jugement dans le cerveau de l’adolescent, le poussant hors de sa zone de confort vers l’inconnu, tout en gardant une grande adaptabilité et beaucoup de place à l’amélioration.

Le cerveau de l’adolescent n’est peut-être pas complètement développé, mais il accomplit de grandes choses! Le potentiel pour l’apprentissage et la créativité est à son apogée; mais le risque de blessures physiques et de maladies mentales l’est aussi. N’est-ce pas stimulant de comprendre ce qui se passe là-haut dans ta tête?

Points de départ

Connecter et Relier
  • Pense à une situation où tu as agi de façon impulsive et qui t’a causé des ennuis. Quel est le pire scénario qui aurait pu arriver?
  • T’es-tu déjà senti très ému à propos de quelque chose, mais t’être demandé par la suite pourquoi tu avais ressenti ou réagi avec autant d’intensité? Explique.
  • Si quelqu’un te disait « tu es un ado et on ne peut pas te faire confiance », que répondrais-tu?
Connecter et Relier
  • Pense à une situation où tu as agi de façon impulsive et qui t’a causé des ennuis. Quel est le pire scénario qui aurait pu arriver?
  • T’es-tu déjà senti très ému à propos de quelque chose, mais t’être demandé par la suite pourquoi tu avais ressenti ou réagi avec autant d’intensité? Explique.
  • Si quelqu’un te disait « tu es un ado et on ne peut pas te faire confiance », que répondrais-tu?
Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement
  • Nous vivons dans un monde en rapide mutation et en hyperconnectivité. Cela convient-il mieux au cerveau des ados qu’à celui des adultes? Explique.
  • Les premiers signes de maladie mentale apparaissent souvent pendant l’adolescence. Quelle pourrait en être la raison?
  • À la lumière de nos connaissances scientifiques actuelles sur le cerveau des ados, devrait-on apporter des changements dans la manière de gérer les écoles? Explique.
Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement
  • Nous vivons dans un monde en rapide mutation et en hyperconnectivité. Cela convient-il mieux au cerveau des ados qu’à celui des adultes? Explique.
  • Les premiers signes de maladie mentale apparaissent souvent pendant l’adolescence. Quelle pourrait en être la raison?
  • À la lumière de nos connaissances scientifiques actuelles sur le cerveau des ados, devrait-on apporter des changements dans la manière de gérer les écoles? Explique.
Explorer les Concepts
  • À quoi ressemble une cellule du cerveau? De quelle façon transmet-elle l’information? Comment la myéline affecte-t-elle l’activité d’une cellule cérébrale?
  • Pourquoi la puberté est-elle un moment important dans le développement du cerveau humain?
  • Quelles sont les parties du cerveau qui déterminent ton comportement? Comment ces parties du cerveau interagissent-elles?
  • Pourquoi les adolescents peuvent-ils être plus émotifs, et plus susceptibles à l’influence des pairs et à prendre des risques?
  • À l’âge adulte, nous quittons nos parents et sommes attirés par l’inconnu, autant pour les choses que les personnes. Comment cela est-il bénéfique à la survie de notre espèce?
Explorer les Concepts
  • À quoi ressemble une cellule du cerveau? De quelle façon transmet-elle l’information? Comment la myéline affecte-t-elle l’activité d’une cellule cérébrale?
  • Pourquoi la puberté est-elle un moment important dans le développement du cerveau humain?
  • Quelles sont les parties du cerveau qui déterminent ton comportement? Comment ces parties du cerveau interagissent-elles?
  • Pourquoi les adolescents peuvent-ils être plus émotifs, et plus susceptibles à l’influence des pairs et à prendre des risques?
  • À l’âge adulte, nous quittons nos parents et sommes attirés par l’inconnu, autant pour les choses que les personnes. Comment cela est-il bénéfique à la survie de notre espèce?
Nature de la Science / Nature de la Technologie
  • Comment le développement de la technologie d’imagerie par résonance magnétique (IRM) a-t-il influencé notre compréhension du cerveau humain?
Nature de la Science / Nature de la Technologie
  • Comment le développement de la technologie d’imagerie par résonance magnétique (IRM) a-t-il influencé notre compréhension du cerveau humain?
Littératie Médiatique
  • La façon dont les ados sont décrits dans les médias populaires est-elle exacte ou crée-t-elle des stéréotypes? Explique.
  • Les ados sont les utilisateurs de médias numériques les plus enthousiastes. Quels en sont les avantages et les risques?
Littératie Médiatique
  • La façon dont les ados sont décrits dans les médias populaires est-elle exacte ou crée-t-elle des stéréotypes? Explique.
  • Les ados sont les utilisateurs de médias numériques les plus enthousiastes. Quels en sont les avantages et les risques?
Suggestions d'enseignement
  • Cet article et la vidéo intégrée peuvent appuyer l’enseignement et l’apprentissage de la biologie, de l’anatomie et la santé liées au système nerveux et au développement humain. Les notions présentées comprennent le cerveau, les radiations, les rayons X, l’imagerie par résonance magnétique (IRM), la myéline, les axones et les synapses.
  • La vidéo intégrée utilise beaucoup de termes anatomiques. Avant de la regarder, les enseignants pourraient fournir aux étudiants un Aperçu du vocabulaire afin qu’ils accèdent à leurs connaissances antérieures et acquièrent une nouvelle terminologie. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie d’apprentissage sont disponibles en formats [Google doc] et [.pdf].
  • Après avoir lu l’article et regardé la vidéo, les enseignants pourraient demander aux élèves de consolider leur compréhension en lecture/visionnement et mettre en pratique leurs compétences en questionnement en utilisant la stratégie d’apprentissage Relation question-réponse. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie sont disponibles aux formats [Google doc] et [.pdf].
Suggestions d'enseignement
  • Cet article et la vidéo intégrée peuvent appuyer l’enseignement et l’apprentissage de la biologie, de l’anatomie et la santé liées au système nerveux et au développement humain. Les notions présentées comprennent le cerveau, les radiations, les rayons X, l’imagerie par résonance magnétique (IRM), la myéline, les axones et les synapses.
  • La vidéo intégrée utilise beaucoup de termes anatomiques. Avant de la regarder, les enseignants pourraient fournir aux étudiants un Aperçu du vocabulaire afin qu’ils accèdent à leurs connaissances antérieures et acquièrent une nouvelle terminologie. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie d’apprentissage sont disponibles en formats [Google doc] et [.pdf].
  • Après avoir lu l’article et regardé la vidéo, les enseignants pourraient demander aux élèves de consolider leur compréhension en lecture/visionnement et mettre en pratique leurs compétences en questionnement en utilisant la stratégie d’apprentissage Relation question-réponse. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie sont disponibles aux formats [Google doc] et [.pdf].

En savoir plus

Le cerveau à tous les niveaux Bruno Dubuc, Université McGill -- bien que ce site étendu ne contienne pas de discussion sur le développement du cerveau chez les adolescents, il aborde de nombreuses autres questions liées au cerveau

Le fonctionnement mystérieux du cerveau de l’adolescent (2012) Sarah-Jane Blakemore TED Talk (14 min 07 sec) (en anglais mais avec transcription française et sous-titres) Explique comment des expériences sur le comportement peuvent révéler des différences cérébrales chez les adolescents.

Attention : cerveau sous-développé (2015) La Presse -- entretien avec une professeure à propos de son livre sur le cerveau des adolescentes

Inutile de critiquer un adolescent, son cerveau «n’écoute» plus (2014) Sciences et Avenir -- discute d'une étude qui semble montrer que les cerveaux d'adolescents ont du mal à réguler leurs émotions et comprendre le point de vue des autres quand ils sont critiqués

Ados : un cerveau… immature! (2004) Psychologies Ceci suggère que la maturation du cerveau est incomplète jusqu’à 20, voire 25 ans.

Références

Coghlan, A. (2016, juillet 25). Revealed: The teenage brain upgrades that occur before adulthood. NewScientist.

Fetterman, A., Campellone, J., & Turley, R. K. (n.d.). Understanding the teen brain. University of Rochester Medical Center.

Hines, T. (2018, avril). Anatomy of the brain. Mayfield Brain & Spine.

National Institute of Mental Health. (n.d.). Publications about brain anatomy and physiology.

Shiel Jr., W. C. (2018, mars 7). What are the uses for an MRI? MedicineNet.