Lorsque nous pensons au cerveau, notre première pensée est la matière grise : le tissu plissé jaune-gris et spongieux qui constitue le cortex. Mais qu’en est-il de la matière blanche, apparemment inutile, qui se cache en dessous, avec son extérieur plus dur et ses longues branches pâles ? Elle est plus importante qu’il n’y paraît…
Qu’est-ce que la matière blanche ?
La matière blanche a été reléguée au second plan par le passé. N’ayant apparemment aucune utilité, la matière blanche était ignorée tandis que la matière grise était sondée et inspectée. Il n’a pas fallu longtemps pour que la matière blanche soit reconnue pour son rôle important dans le cerveau.
Mais qu’est-ce que la matière blanche ? On pourrait s’y référer comme au métro du cerveau – reliant les différentes régions de matière grise du cerveau les unes aux autres. Imaginez que vous vivez dans une ville et que vous devez marcher d’un quartier à un autre situé à 8 km ; les transports rendent cela beaucoup plus fluide et contribuent à faciliter vos tâches. C’est à peu près la même chose pour votre cerveau !
La matière blanche est rapide. C’est grâce aux gaines de myéline électriquement isolantes (formées par les cellules gliales) qui entourent le processus de chaque neurone transmettant les signaux aux autres neurones. Les transmissions nerveuses sont rapides, ce qui signifie que les régions de la matière grise peuvent se connecter et rester en contact les unes avec les autres. Curieusement, ce sont ces gaines de myéline qui donnent à la matière blanche sa couleur blanc-rosé. Semblable à un métro, la matière blanche reste principalement plus profondément sous la surface avec ses nombreux liens et passages.
Santé mentale
Imaginez maintenant que le métro s’effondre ou n’est pas construit correctement – les personnes de certaines zones n’auraient pas accès à ces régions déconnectées. La même chose peut être dite pour le cerveau : sauf qu’au lieu de personnes, nous regardons des informations.
Les régions du cerveau doivent communiquer afin d’effectuer des comportements impliqués dans la vie quotidienne. Ce n’est pas seulement une règle humaine, elle s’applique aussi aux animaux.
Un exemple de cela peut être trouvé dans l’autisme. Une étude récente, utilisant l’imagerie du tenseur de diffusion, dans Molecular Autism a identifié des anomalies de la matière blanche dans l’autisme. Plus important encore, elle a constaté que les trajets de la matière blanche ne parvenaient pas à atteindre de longues distances à partir du cortex. En d’autres termes, ce train particulier n’a pas voyagé trop loin.
Reconstruction de tractus sélectionnés dans l’autisme. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Billeci et al (2012)
Mais n’oubliez pas – la matière blanche peut également nous aider à mieux comprendre l’autisme. En examinant ces connexions « défectueuses » de la matière blanche, nous pouvons en apprendre davantage sur les composantes de l’autisme et les origines de ces certains comportements.
La maladie de la matière blanche
La maladie de la matière blanche offre également un aperçu de l’importance de la matière blanche dans le cerveau. La maladie de la substance blanche cible les petits vaisseaux sanguins situés au plus profond de la substance blanche du cerveau. À leur tour, ces minuscules artères sont alors durcies, ce qui rend difficile l’accès des nutriments aux cellules de la substance blanche.
Jusqu’à récemment, on supposait que la maladie de la substance blanche ne nuisait qu’à la vitesse de la pensée – mais de nouvelles recherches ont surgi, affirmant le contraire. Les chercheurs ont maintenant identifié 8 autres déficits cognitifs associés à la maladie de la substance blanche, révélant que la maladie a un effet plus étendu sur le cerveau. Les déficits vont de la capacité de langage à la mémoire retardée, en passant par la construction visuo-spatiale.
La maladie de la substance blanche prélève un tribut plus lourd que ce que l’on pensait au départ, causant de réels dommages cognitifs. Il n’est pas surprenant que cette maladie contribue également à la démence vasculaire, voire à la maladie d’Alzheimer.
Les adolescents devraient avoir une railcard
Nous devrions vraiment laisser du mou aux adolescents. L’adolescence est une période difficile pour la plupart – mais nous ignorons souvent les raisons sous-jacentes qui expliquent pourquoi. Les jeunes se trouvent à une « période critique » de leur vie, cruciale pour le développement neural, et les obstacles défavorables peuvent laisser des effets durables sur le cerveau. En grandissant, des expériences vont façonner notre cerveau. Une chose que nous connaîtrons tous est le stress(si ce n’est pas le cas, alors je suppose que vous avez de la chance !) ; vous seriez surpris de la marque que le stress laisse sur le cerveau, et plus important encore, sur la matière blanche.
Regardons le singe rhésus adolescent et sa relation avec sa mère. Dans une recherche en accès libre de notre revue Biologie des troubles de l’humeur et de l’anxiété, des chercheurs ont étudié l’impact à long terme de la maltraitance parentale sur la progéniture. C’est une étude triste dont les résultats sont surprenants. Une augmentation des hormones de stress a très probablement entraîné des effets à long terme sur la matière blanche. À leur tour, ces changements structurels dans la matière blanche du cerveau ont été liés à l’agressivité sociale, à un mauvais traitement visuel et à une mauvaise régulation émotionnelle.
Singes rhésus. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Brian Gratwicke
Mais qu’est-ce que cela signifie exactement d’avoir une régulation émotionnelle altérée ? Dans une étude récente parue dans BMC Psychiatry, des chercheurs ont examiné la matière blanche chez des adolescents. Certains de ces adolescents avaient reçu un diagnostic de trouble anxieux, d’autres non. On a constaté que ceux qui souffraient de ce trouble de l’humeur présentaient des anomalies structurelles dans la matière blanche – entraînant des problèmes de régulation émotionnelle, ce qui a contribué au trouble anxieux général.
Imagerie du tenseur de diffusion de la matière blanche chez les adolescents souffrant de troubles anxieux. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Liao et al (2014).
Fin de la ligne
Nous sommes arrivés à la fin du blog – mais nous espérons que ce voyage a été instructif ! Le message à retenir est que la recherche sur la matière blanche a beaucoup à nous apprendre. Et tous les messages ne sont pas négatifs, ni définitifs : les structures de la matière blanche peuvent changer en fonction de votre environnement, parfois pour le mieux. Il suffit de regarder les musiciens pratiquants ou les artistes martiaux !