Les premières étapes du développement – Notre cerveau à tous les niveaux

(3e rencontre)

BD : Je partirais donc du fait que tous les enfants qui sont ici dans ce parc, leurs parents, toi et moi, on a tous commencé par être un ovule fécondé dans le ventre de notre mère. Cette première cellule va bientôt se diviser en deux, puis chacune de ces cellules encore en deux, pour en donner quatre, puis huit, puis seize. On est alors environ trois quatre jours après la fécondation et cette petite masse de cellules qu’on appelle la morula est en train de descendre dans les trompes de Fallope vers l’utérus¹ (S1).

Source : https://ressources.unisciel.fr/DAEU/biologie/P2/co/P2_chap2_c19.html

Les cellules de la morula sont dites totipotentes, c’est-à-dire que chacune d’entre elles serait encore capable de produire un être humain entier².

YDR : Totipotentes… Drôle de mot qui me fait penser à nos p’tits potentats provinciaux qui ont pris goût de gouverner par décrets en prolongeant indéfiniment l’état d’urgence sanitaire. Une belle clique de comptables affairistes qui décident de toute au Québec³…

BD : Si tu permets, on va essayer de rester concentrés sur le développement de nos cellules parce que c’est déjà pas évident pour moi de résumer tout ça ! Donc quand notre masse de cellules va atteindre 64 à 128 cellules grâce à sa croissance exponentielle, il va y avoir une sorte de cavité qui va se creuser au milieu pour former comme un petit ballon qu’on appelle la blastula.

Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dierlijke_ontwikkeling.png

À ce stade, des cellules vont commencer à s’accumuler à l’intérieur de la cavité contre la paroi et vont devenir pluripotentes. Ça veut dire qu’elles ne pourraient pas refaire un être humain au complet, mais qu’elles sont encore capables de se différencier en n’importe quelle des 200 sortes de cellules spécialisées qu’on retrouve dans le corps humain. C’est durant ce stade, environ six jours après la fertilisation, que débute l’implantation dans la paroi utérine.

YDR : En fait, les vrais potentats, qui seraient mêmes « pluripotents » pour employer ton expression, c’est bien sûr le 1 % qui ont leur accès privilégié au pouvoir, comme quand notre « cher » premier ministre rencontre en privé les PDG des plus grosses entreprises du Québec, dont son ami milliardaire cofondateur de son parti⁴ !

BD : Sérieux Yvon, peux-tu te retenir un peu ? Comment veux-tu que je me rappelle de tout c’que j’ai à te dire si tu m’interromps tout le temps pour me parler de tes obsessions ?

YDR : Ça devrait être celles de tout le monde, tellement c’est scandaleux. Mais bon, vas-y, continue…

BD : Ensuite, donc, vers la troisième semaine, une réorganisation cellulaire importante va commencer. La blastula va subir une invagination, c’est-à-dire qu’une portion des cellules de surface de la sphère va pénétrer à l’intérieur de celle-ci. Un peu comme si on rentrait notre poing dans un ballon de caoutchouc très mou…

YDR :… ou dans l’gras du bide d’un ministre.

BD : Yvon, câlisse !

YDR : OK ! J’arrête, j’arrête… Mais attention aux gros mots quand même, j’te reconnais pas ! (rire)

BD : Justement, y’en a un autre gros mot pour décrire cette étape-là : la gastrulation, qui va donner naissance à deux couches de cellules distinctes. L’endoderme, pour les cellules qui forment une sphère dans la sphère finalement, et l’ectoderme, pour les cellules qui sont demeurées à l’extérieur. Rendu là, on peut se demander : « Quand est-ce qu’on va cesser d’être une boule de cellules pour commencer à prendre la forme allongée d’un animal ? »

YDR : Écoute, tu me sors les mots d’la bouche…

Source : adapté de https://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_09/i_09_cr/i_09_cr_dev/i_09_cr_dev.html

BD : Eh bien, c’est justement à ce moment-là. Quand une étroite rangée de cellule forme un sillon et définit ainsi l’axe avant-arrière le long duquel se développera bientôt notre corps bilatéral. C’est à ce moment, quand une troisième couche de cellules, le mésoderme, se développe entre l’ectoderme et l’endoderme qu’on peut commencer à parler d’un embryon en tant que tel.

Source : adapté de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2908_Germ_Layers-02.jpg

C’est à ce moment que se développe une structure longeant ce sillon, la notocorde, qui va envoyer un signal moléculaire aux cellules de l’ectoderme situées juste au-dessus d’elles. Celles-ci vont alors s’épaissir et former une sorte de plaque, la plaque neurale, première structure à l’origine du système nerveux. Les bords de cette plaque neurale vont ensuite se replier vers l’intérieur, devenant ce qu’on va appeler la gouttière neurale qui, elle-même, va bientôt se refermer pour former un tube neural.

Source : adapté de https://cdn.intechopen.com/pdfs/30617/InTech-Introduction_developmental_overview_of_the_human_embryo.pdf et https://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_09/i_09_cr/i_09_cr_dev/i_09_cr_dev.html

Et c’est à partir de ce tube que se construira la totalité du cerveau et de la moelle épinière [5^e rencontre].

YDR : Bon, on y arrive !

BD : Oui, mais c’est important de rappeler que même si les cellules de ce corps en formation possèdent, comme le nôtre d’ailleurs, tout le matériel génétique humain, elles vont commencer à exprimer certains gènes plutôt que d’autres, ce qui va les enligner vers le développement d’organes différents. L’endoderme, la couche la plus intérieure, produira entre autres les intestins, les poumons et le foie. Le mésoderme, la couche mitoyenne, donnera naissance aux reins, aux organes reproducteurs, aux os, aux muscles et au système vasculaire. Et l’ectoderme, la couche extérieure, sera à l’origine à la fois de l’épiderme et, ce qui va nous intéresser particulièrement, de tout le système nerveux central et périphérique.

YDR : Notre cerveau a la même origine que notre peau ?!

BD : Au tout début de notre développement, oui. Mais bien avant que notre cerveau ne commence véritablement à se développer, d’autres événements continuent d’avoir lieu autour du tube neural pour former d’autres parties de notre système nerveux.

Du côté le plus dorsal de notre tube neural, une autre population de cellules va se distinguer pour former une crête neurale. Ces cellules vont éventuellement migrer en suivant des voies spécifiques, les exposant à différentes molécules qui vont les amener à former entre autres nos ganglions spinaux et végétatifs, ces amas de cellules nerveuses situées sur le trajet de certains de nos nerfs. Également, de chaque côté du tube neural, le mésoderme va s’épaissir et se subdiviser en structures appelées somites. C’est à partir de ces somites que vont se développer les 33 vertèbres de notre colonne vertébrale et les muscles correspondants, à partir d’une suite de segments identiques, les métamères, qui se répètent le long de l’axe longitudinal de l’embryon. À partir d’ici, je te propose maintenant de suivre la destinée des cellules qui vont former notre système nerveux en tant que tel.

Source : adapté de : https://cdn.intechopen.com/pdfs/30617/InTech-Introduction_developmental_overview_of_the_human_embryo.pdf et https://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_09/i_09_cr/i_09_cr_dev/i_09_cr_dev.html

YDR : Bon, enfin les vedettes arrivent ! Parce qu’après avoir appris qu’on passe proche de devenir des salamandres, que notre cerveau a la même origine que notre peau pis qu’il a déjà ressemblé à une gouttière, je commençais à trouver que le pedigree de notre organe suprême manquait un peu de classe…

BD : Organe suprême, je dirais pas ça. Le plus complexe, sans doute, mais il est inextricablement lié aux autres grands systèmes de notre corps, on aura l’occasion d’en reparler [7^e rencontre]. D’ailleurs, vers la fin de la troisième semaine, d’autres organes qui entretiennent des liens étroits avec notre cerveau commencent aussi à se former, comme les yeux et les oreilles. Et au début de la quatrième semaine après la fécondation, le tube neural se ferme complètement.

Source : adapté de https://cdn.intechopen.com/pdfs/30617/InTech-Introduction_developmental_overview_of_the_human_embryo.pdf, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fate_of_germ_layers_of_the_embryo.png et https://www.invitra.com/en/six-weeks-pregnant/6-weeks-embryo/

C’est là que commence vraiment la première phase de développement de nos cellules nerveuses qu’on appelle la prolifération. Parce que jusqu’ici, le tube neural n’était constitué que d’une seule couche de cellules. Ces cellules vont alors se mettre à se diviser plus rapidement, de sorte que cette couche va s’épaissir. Cette phase de prolifération cellulaire va donc permettre d’augmenter le nombre de cellules. À cette étape-là, ces cellules souches sont devenues multipotentes, c’est-à-dire qu’elles peuvent encore donner naissance à différents types cellulaires, mais à l’intérieur d’un seul organe, ici le cerveau⁵.

YDR : Tu sais quel « multipotentat » y’avait, aussi, à la rencontre de Legault ? Henri-Paul Rousseau, l’ex-PDG de la Caisse de dépôt et placement du Québec, qui est ensuite passé chez Power Corporation, une organisation au « pouvoir politique et financier tentaculaire », comme l’avait rappelé l’ex-député solidaire Amir Khadir quand il lui avait sacré sa volée mémorable en commission des finances publiques⁶.

BD : Bon, écoute. J’veux bien croire que mes mots te rappellent des affaires que t’aiment pas, mais…

YDR :… des hommes d’affaires que j’aime pas…

BD :…, mais si tu passes ton temps à digresser sur la moindre association libre qui te vient en tête, ça pourra pas marcher, nos rencontres.

YDR : Ça marche pas trop anyway pour moi en c’moment parce qu’on était supposé faire des liens avec les problèmes sociaux dans nos discussions, pis là on s’perd dans les détails de tes p’tites cellules qui sont même pas encore des neurones !

BD : Patience, on y arrive justement, là, aux neurones.