Sarah-Jayne Blakemore : Le fonctionnement mystérieux du cerveau de l’adolescent

Il y a 15 ans, il était généralement accepté que le plus gros du développement du cerveau s’effectuait durant les premières années de la vie. À l’époque, il y a 15 ans, nous ne pouvions pas voir à l’intérieur d’un cerveau humain vivant et suivre son développement le long d’une vie. Durant la dernière décennie principalement grâce aux avancées dans la technologie de l’imagerie du cerveau comme l’imagerie par résonnance magnétique, IRM les chercheurs en neuroscience ont commencé à regarder à l’intérieur du cerveau humain vivant de tous les âges et à suivre les changements de la structure et de la fonction cérébrale, nous utilisons l’IRM structurel pour prendre un instantané, une photographie à très haute résolution de l’intérieur du cerveau humain vivant, et nous pouvons poser des questions comme : quelle quantité de matière grise un cerveau contient-il, et quelle en est la variation avec l’âge? Nous utilisons aussi l’IRM fonctionnel, appelé IRMf, pour faire une vidéo, un film, de l’activité du cerveau pendant que les participants effectuent une tâche déterminée comme penser, sentir ou percevoir quelque chose.

Tant de laboratoires autour du monde sont impliqués dans ce type de recherche, que nous avons maintenant une image riche et détaillée du développement d’un cerveau humain vivant, et cette image a radicalement modifié la façon dont nous nous représentons le développement du cerveau humain en révélant que cekui-ci n'est pas complètement terminé tôt dans l’enfance ; mais qu'à la place, le cerveau continu son développement passé l’adolescence jusque dans la vingtaine et la trentaine.

L’adolescence est définie comme la période du début de la vie avec les changements biologiques, hormonaux et physiques de la puberté pour finir à l’âge auquel l’individu joue dans la société, un rôle stable et indépendant . (Rires) Ça peut durer longtemps.           (Rires) Une des régions du cerveau qui change radicalement durant l’adolescence est le cortex préfrontal. Voici un modèle du cerveau humain, ceci est le cortex préfrontal, là devant. Le cortex préfrontal est une zone cérébrale intéressante. Il est proportionnellement beaucoup plus gros chez l’humain que chez toute autre espèce, il supporte une gamme de fonctions cognitives de haut niveau, comme la prise de décision, la planification, la planification de ce qui doit être fait demain ou la semaine prochaine ou l’an prochain; il inhibe les comportements déviants, et vous donne le pouvoir de vous empêcher de dire quelque chose de grossier ou de faire quelque chose de vraiment stupide. Le cortex préfontal est impliqué dans les interactions sociales, la compréhension des autres et la connaissance de soi.

Les études par IRM du développement de cette région ont montré qu’elle subit par un développement spectaculaire durant l’adolescence. Si vous considérez le volume de la matière grise, par exemple, le volume de la matière grise en fonction de l’âge, de 4 ans à 22 ans elle augmente durant l’enfance, c’est ce que nous montre ce graphique. Il atteint son apogée au début de l’adolescence. Les flèches montrent le maximum de matière grise du cortex préfrontal. Vous voyez le maximum arriver environ deux ans plus tard chez les garçons que chez les filles, probablement parce que les garçons commencent la puberté environ deux ans plus tard en moyenne que les filles, puis durant l’adolescence, il se produit une diminution significative du volume de matière grise du cortex préfrontal. Ça peut sembler terrible, mais en réalité c’est une étape importante du développement, parce que la matière grise contient des cellules et des liens entre les cellules, les synapses, cette diminution du volume de la matière grise du cortex préfrontal correspond à un élagage synaptique, l’élimination des synapses non nécessaires. C’est un processus important. Ça dépend partiellement de l’environnement dans lequel vit l’animal ou l’humain, les synapses utilisées sont renforcées, les synapses non utilisées dans cet environnement particulier sont élaguées. Pensez-y comme l ‘élagage d’un rosier. Vous élaguez les branches faibles pour que les branches restantes, les branches importantes, puissent se renforcer, et ce processus, qui peaufine le tissu cérébral — selon l’environne spécifique d’une espèce — s’effectue dans le cortex cérébral et dans les autres régions cérébrales chez l’humain durant l’adolescence.

Nous utilisons une deuxième avenue de recherche utilisée pour suivre les changements dans le cerveau de l’adolescent grâce à l’IRMf pour suivre les changements du cerveau avec l’âge. Je vous donne un exemple provenant de mon laboratoire. Nous sommes intéressés par le « cerveau social », c’est le réseau de régions cérébrales que nous utilisons pour comprendre les autres et interagir avec eux. Je vous montre une photographie d’une partie de soccer pour illustrer deux aspects du fonctionnement du « cerveau social ». C’est une partie de soccer.           (Rires) Michael Owen vient de rater un but, il est étendu au sol ; le premier volet du comportement du « cerveau social » illustré très justement par cette photographie est le côté automatique et instinctif des réponses sociales, en une fraction de seconde après le but manqué, tous les spectateurs font la même chose avec leurs bras et ont la même expression faciale ; même Michael Owen en glissant sur le gazon fait la même chose avec ses bras et probablement la même expression faciale. Les seuls qui font exception sont les gars en jaune à l’arrière         (Rires) — et je crois qu’ils sont du mauvais côté du stade — qui montrent une autre réponse sociale émotionnelle que nous reconnaissons instantanément ; c’est le deuxième volet du « cerveau social » illustré justement par cette photographie — comment nous pouvons décoder le comportement des autres leurs actions, leurs gestes, leurs expressions faciales en rapport avec les émotions et l’état mental sous-jacent —. Vous n’avez pas à poser de questions à aucun de ces gars. Vous avez une très bonne idée de leurs sentiments et de leurs pensées à ce moment précis.

Voici ce qui nous intéresse à mon laboratoire. Nous accueillons des adolescents et des adultes au laboratoire pour une numérisation du cerveau, nous leur donnons une tâche qui demande de penser à d’autres personnes, à leur esprit, à leurs états mentaux, leurs émotions et une des observations que nous avons faites à de nombreuses reprises, comme l’ont faite d’autres laboratoires autour du monde, fait partie du cortex préfrontal et est appelé cortex préfrontal médial, vu en bleu sur la diapositive, c’est au beau milieu du cortex préfrontal sur la ligne médiane de votre tête. Cette région est plus active chez les adolescents quand ils prennent ces décisions sur le milieu social et pensent aux autres personnes, que chez les adultes, c’est le résultat d’une méta analyse regroupant 9 études différentes dans ce domaine provenant de laboratoires autour du monde, elles montrent toutes la même chose ; que l’activité dans la région préfrontale du cortex diminue durant l’adolescence. Nous croyons que ce pourrait être dû à ce que les adolescents et les adultes utilisent des approches mentales différentes, une stratégie cognitive différente, pour prendre des décisions concernant la société. Une façon d’étudier cela est de faire des études comportementales où nous amenons les gens au laboratoire et leurs donnons des tâche touchant au comportement ; je vais vous donner un autre exemple du genre de tâche que nous utilisons dans mon laboratoire.

Imaginez que vous êtes un participant d’une de nos expériences. Vous entrez au laboratoire, vous voyez cette tâche à exécuter à l’ordinateur. Dans cette tâche vous voyez une étagère. Il y a des objets sur ces tablettes, sur certaines tablettes, vous remarquez qu’il y a quelqu’un qui se tient derrière l’étagère et qu’il y a certains objets qu’il ne peut voir. Ils sont masqués de son point de vue avec une sorte de panneau de bois gris. De son point de vue : c’est la même étagère. Remarquez qu’il n’y a que quelques objets qu’il peut voir, bien que vous puissiez voir plusieurs autres objets. Votre tâche consiste à déplacer des objets. Le directeur, celui qui se tient derrière l’étagère, va vous diriger pour déplacer des objets ; mais rappelez-vous, il ne vous demandera pas de déplacer des objets qu’il ne voit pas. Ce qui introduit une condition vraiment intéressante où il a une sorte de conflit entre votre point de vue et le point de vue du directeur. Imaginez qu’il vous demande de déplacer le camion du haut vers la gauche. Il y a là trois camions. Vous allez instinctivement vers le camion blanc, parce qu’il est le plus haut placé par rapport à votre point de vue, mais vous devez vous rappeler : « Il ne peut pas voir ce camion, il doit vouloir que je déplace le camion bleu », qui est le camion le plus haut de son point de vue. Croyez le ou non ; des adultes normaux et en santé comme vous font des erreurs dans à peu près 50% des demandes dans ce type de test. Ils déplacent le camion blanc à la place du camion bleu. Nous avons donné cette tâche à des adolescents et à des adultes ; nous avons aussi un environnement de contrôle où il n’y a pas de directeur, où nous donnons une règle aux personnes. Nous leur disons : « Nous allons faire exactement la même chose mais cette fois il n’y a pas de directeur. À la place vous devrez ignorer les objets dans une case avec un fond gris foncé. » Vous voyez que c’est exactement la même condition, seulement dans le test sans-directeur ils doivent se rappeler d’appliquer une règle quelque peu arbitraire, alors que dans le test avec-directeur, ils doivent se rappeler de tenir compte du point de vue du directeur pour décider de leur comportement.

Je vous montre les pourcentages d’erreurs des grandes études sur le développement que nous avons effectuées, Ceci est une étude portant sur des sujets de 7 ans à l’âge adulte, vous allez voir le pourcentage d’erreur chez les groupes d’adultes mis dans les deux conditions, en gris c’est avec-directeur, vous voyez que nos adultes intelligents font erreur environ 50% du temps, alors qu’ils font beaucoup moins d’erreurs sans la présence d’un directeur ; quand ils n’ont qu’à se rappeler la règle d’ignorer les fonds gris. Au point de vue du développement, ces deux conditions évoluent exactement de la même façon. Entre la fin de l’enfance et le milieu de l’adolescence, il y a amélioration, en d’autres mots il y a réduction du nombre d’erreurs dans les deux tentatives, dans les deux conditions expérimentales. C’est quand vous comparez les deux derniers groupes, le groupe du milieu de l’adolescence à celui de adultes que ça devient vraiment intéressant parce qu’il n’y a pas d’amélioration dans les conditions sans-directeur. En d’autres mots, tout ce que vous devez faire pour vous rappeler de la règle et l’appliquer semble complètement développé au milieu de l’adolescence ; par contre, si vous regardez les deux dernières barres grises, il montre une amélioration significative lors de la condition avec-directeur entre le milieu de l’adolescence et l’âge adulte, ce que ça veut dire c’est que la capacité de tenir compte le point de vue de quelqu’un d’autre pour guider notre comportement, c’est quelque chose que nous faisons tout le temps dans la vie de tous les jours, est encore en développement au milieu de l’adolescence. Si vous avec un garçon ou une fille dans l’adolescence et que vous croyez quelques fois qu’ils ont de la difficulté à voir le point de vue d’autres personnes ; vous avez raison. Ils ont de la difficulté. Et voici pourquoi.

Nous plaisantons parfois sur les adolescents. Ils sont parodiés, quelque fois démonisés dans les médias pour leur comportement typique. Ils prennent des risques, ils sont parfois maussades, ils sont très gênés. J’ai une anecdote d’un de mes amis qui dit que ce qu’il a remarqué le plus de ses filles adolescentes avant et après la puberté est leur niveau de gêne devant lui. Il a dit : « Avant la puberté, si mes deux filles s’excitaient dans un magasin je leur disais : « Arrêtez et je vous chanterai votre chanson préférée », elles s’arrêtaient immédiatement et il leur chantait leur chanson préférée. À l’adolescence, c’est devenu une menace. (Rires) La seule pensée que leur père chanterait en public suffisait à les calmer.

Les gens demandent souvent : « Est-ce que l’adolescence est une phénomène récent? Est-ce quelque chose que nous venons d’inventer en occident? » La réponse est – probablement pas –. Il y a beaucoup de descriptions de l’adolescence qui ressemblent à la description que nous utilisons aujourd’hui.

Il y a une citation fameuse de Shakespeare tirée du « Conte d’hiver » où il décrit l’adolescence comme ceci : « J’aimerais qu’il n’y ait pas de temps entre 13 ans et 20 ans, ou que la jeunesse dorme tout le temps que dure cette période ; parce qu’il n’y a rien là que jeux sexuels, faire des mauvais coups aux personnes âgées, voler, se battre. » (Rires) Puis il ajoute : « Ceci dit, qui d’autre que ces têtes brûlées de 19 à 22 ans chasserait par un temps pareil? » (Rires) Donc il y a 400 ans, Shakespeare décrivait les adolescents comme nous les décrivons aujourd’hui, mais aujourd’hui nous tentons de comprendre leur comportement en regard des changements sous-jacents qui se produisent dans leur cerveau.

Par exemple : prendre des risques. Nous savons que les adolescents ont tendance à prendre des risques. Ils le font. Ils prennent plus de risques que les enfants ou les adultes, ils sont particulièrement portés à prendre des risques quand ils sont avec leurs amis. Il y a une importante motivation à devenir indépendant de ses parents et d’impressionner ses amis. Maintenant nous tentons de comprendre ce comportement par rapport au développement d’une partie de leur cerveau appelée système limbique, je vous montre le système limbique en rouge sur la diapositive derrière moi et sur ce cerveau. Le système limbique est au plus profond du cerveau, il est impliqué dans des choses comme le traitement des émotions et de la récompense. Il vous donne le sentiment de récompense des choses amusantes comme de prendre de srisques. C’est ce qui procure l’exaltation de la prise de risques. Cette région, les régions dans le système limbique, se sont révélées hypersensibles au sentiment de récompense de la prise de risques chez les adolescents comparés aux adultes et au même moment le cortex préfrontal – en bleu sur la diapositive – qui nous empêche de prendre trop de risques ; est encore en développement chez les adolescents.

La recherche nous a montré que le cerveau de l’adolescent subit un profond développement qui a une implication en éducation, en réhabilitation et dans les interventions. L’environnement, incluant l’enseignement, peut et doit modeler le cerveau de l’adolescent en développement, bien que nous n’ayons que récemment éduqué de façon routinière, les 13-19 ans en occident. Mes 4 grands-parents, par exemple, ont quitté l’école au début de leur adolescence. Ils n’avaient pas le choix. C’est encore vrai pour beaucoup de jeunes autour du monde aujourd’hui. 40% des 13-19 ans n’ont pas accès à l’école secondaire. Bien que ce soit une période de la vie où le cerveau est particulièrement adaptable et malléable. C’est une merveilleuse occasion pour apprendre et pour créer.

Ce qui peut sembler un problème avec les adolescents – la prise de risques, le mauvais contrôle des émotions, la gêne – ne devrait pas être blâmé. C’est un effet des changements dans le cerveau qui offrent une excellente occasion pour l’éducation et le développement social. Merci. (Applaudissements) (Applaudissements)