Qu'est-ce que la plasticité neuronale ?

Pendant une bonne partie du XXe siècle, la science décrivait le système nerveux comme une structure pratiquement fixe une fois la maturation du cerveau achevée : rigide, inaltérable, avec une architecture stable pour toute la vie. Si c’était entièrement vrai, il serait très difficile d’expliquer quelque chose d’aussi quotidien qu’une personne pouvant apprendre à jouer d’un instrument à quarante ans ou se rétablir, même partiellement, après une lésion cérébrale. Les preuves accumulées depuis pointent vers une réalité bien différente, résumée dans un concept : la plasticité neuronale, la capacité du système nerveux à se modifier lui-même en réponse à l’expérience.

Apprendre, c’est littéralement changer le cerveau

Le biologiste James Zull le formule directement : apprendre a à voir avec le changement et, en même temps, est changement. Si l’on comprend l’apprentissage comme une modification durable du comportement, il est logique qu’elle s’accompagne de changements fonctionnels et structurels réels dans le cerveau. La neuroscience en distingue trois types :

• Changements morphologiques : croissance de nouvelles terminaisons, de boutons synaptiques et d’épines dendritiques, ainsi qu’un rétrécissement de l’espace entre neurones qui facilite la communication entre eux.
• Changements moléculaires : modifications des protéines des membranes neuronales, qui altèrent la façon dont chaque neurone répond à l’activité des autres.
• Changements neurochimiques : ajustements dans la synthèse et la libération de neurotransmetteurs, qui peuvent augmenter ou réduire l’efficacité d’une connexion précise selon son usage.

La règle de Hebb

En 1949, le psychologue canadien Donald Hebb a proposé une idée qui deviendrait l’un des principes les plus cités de la neuroscience : la mémoire doit reposer sur un changement structurel permanent du cerveau, obtenu en modifiant l’efficacité de synapses déjà existantes, pas nécessairement en créant des connexions à partir de zéro. Plus une connexion précise entre deux neurones est utilisée, plus cette communication devient efficace, ce que d’autres auteurs résumeraient ensuite par une phrase restée synonyme de la plasticité neuronale : les neurones qui s’activent ensemble se connectent entre eux.

Des recherches ultérieures sur des animaux de laboratoire ont directement confirmé cette idée, en montrant la formation de nouvelles synapses excitatrices associées au processus même d’apprentissage. La plasticité neuronale n’est donc pas une métaphore : c’est un changement physique vérifiable, le même type de changement qui permet au cerveau adulte de continuer à générer de nouveaux neurones dans l’hippocampe.

Pourquoi certains souvenirs se fixent et d’autres se perdent

La plasticité neuronale explique aussi pourquoi tout ce que vous apprenez ne reste pas gravé avec la même solidité. La mémoire à court terme s’appuie sur des circuits de neurones qui ne restent actifs que quelques secondes ; si cette information n’est pas transférée vers un stockage plus durable, elle se perd sans laisser de trace permanente. La mémoire à long terme, en revanche, exige des changements bien plus profonds : synthèse de nouvelles protéines et modifications structurelles permanentes des connexions synaptiques. Ce processus de consolidation n’est pas instantané, il nécessite de quelques secondes à quelques minutes, un intervalle pendant lequel il peut être interrompu par des événements comme un traumatisme, une décharge électrique ou l’alcool, ce qui explique pourquoi on perd parfois le souvenir des minutes juste avant un choc ou une frayeur intense, tandis que des souvenirs plus anciens, déjà consolidés, restent intacts.

Un changement qui ne dépend pas de créer de nouveaux neurones

Il convient de clarifier quelque chose : la plasticité neuronale ne consiste, la plupart du temps, pas à fabriquer de nouveaux neurones à partir de zéro, mais à modifier les connexions entre ceux qui existent déjà. C’est une nuance importante, car elle sépare deux phénomènes liés mais distincts : la neurogenèse (l’apparition de nouveaux neurones, limitée à des régions très précises comme l’hippocampe) et la plasticité synaptique (le renforcement ou l’affaiblissement des connexions entre neurones déjà existants, qui se produit dans tout le cerveau et pendant toute la vie). Presque tout ce que vous apprenez au quotidien, d’un mot nouveau à une habileté manuelle, s’appuie surtout sur le second mécanisme, bien plus répandu que le premier.

Pourquoi cela compte au-delà de la biologie

Cette base biologique a une implication pratique qui va bien au-delà du laboratoire : si le cerveau change physiquement avec la pratique, une compétence qui vous coûte aujourd’hui n’est pas nécessairement hors de portée, elle a simplement besoin du type de répétition qui renforce ces connexions. C’est la même idée, vue depuis la neuroscience plutôt que depuis la psychologie, que la chercheuse Carol Dweck a documentée en étudiant l’état d’esprit de croissance : les personnes qui comprennent qu’une compétence peut se développer ont tendance à pratiquer davantage et à abandonner moins, précisément parce que, au niveau biologique, elles ont raison. C’est aussi l’explication de fond de pourquoi le style kinesthésique apprend tant en pratiquant : chaque répétition physique est, au sens littéral, une occasion pour le cerveau de se réorganiser lui-même.