On parle d’embryon pendant
le premier stade de développement d’un
être humain, c’est-à-dire grosso modo durant
les deux premiers mois de la grossesse. Ensuite, et jusqu'à
la fin de la grossesse, le futur être humain prend le
nom de fœtus. Tous les organes existent
alors à l’état rudimentaire.
Du point de vue médical, la durée de la grossesse
se calcule à partir du premier jour de la dernière
menstruation. La fécondation, elle, n'a lieu que 14
jours plus tard.
DE LA FÉCONDATION
À L'EMBRYON
Le développement humain a ceci
de merveilleux qu'il est le fruit d’une
double influence : génétique (ou interne) d'une
part, et environnementale (ou externe) d'autre part. C'est la combinaison
de ces deux facteurs qui fait que nous sommes tous différents
les uns des autres, y compris les vrais
jumeaux.
Le premier stade du développement d’un être
humain, le stade embryonnaire, commence par la
fécondation. Celle-ci se déroule généralement
dans le premier tiers de la trompe de Fallope, ce canal reliant chaque ovaire à l’utérus.
La membrane de l'ovocyte, après la pénétration
du spermatozoïde, devient infranchissable pour d'autres spermatozoïdes.
A partir de sa fécondation, la cellule primordiale appelée zygote va
migrer en direction de la muqueuse utérine. Cette migration
s’accompagne de divisions successives qui forment bientôt
2, 4, 8 cellules, etc.
a) stade deux cellules; b) stade quatre
cellules; c) stade huit cellules; d) et e) stade morula.
La première structure tridimensionnelle à surgir
de cette prolifération cellulaire est une sphère
de cellules. On emploie le terme morula pour designer
les stades embryonnaires de développement suivants, soit
de 16, 32 et 64 cellules. La morula est donc le fruit des premiers
clivages cellulaires qui n’engendrent pratiquement pas de
croissance, les cellules filles étant de plus en plus petites.
La morula est semblable à une balle pleine, mais après
le stade de 64 cellules, cette balle va développer une cavité intérieure
pour former la blastula. Cette cavité,
appelée blastocoele, est délimitée par une
couche unique de cellules. C’est durant ce stade, environ
7 à 8 jours après la fertilisation, que se fait l’implantation
dans la paroi utérine.
Les cellules de la blastula vont bientôt se déplacer
vers l’intérieur de la cavité pour former des
couches distinctes qui vont se redistribuer à mesure que
la blastula va s’invaginer durant le stade suivant, celui
de la gastrulation.
La blastula devient donc la gastrula quand une portion des cellules
de surface de la sphère rentre à l’intérieur
de celle-ci, formant ainsi l’ectoderme
et l’endoderme.
Le stade qui suit celui de la gastrulation est d’ailleurs
celui de la neurulation, le processus qui initie toute la
formation du système nerveux.
Le placenta se
forme au cours de la grossesse à partir de la membrane
enveloppant le fœtus et la muqueuse de l’utérus.
Fixé à la paroi de l’utérus, il
ressemble à un gâteau spongieux qui apporte
nutriments et oxygène au fœtus par l’entremise
du cordon ombilical. Il permet aussi au fœtus d’éliminer
les déchets produit par son métabolisme dans
le sang de la mère.
Le placenta sécrète également plusieurs
hormones comme la progestérone, des oestrogènes,
des hormones favorisant la lactation, ainsi qu’une hormone
appelée gonadotrophine chorionique que l’on retrouve
dans l'urine au cours de la grossesse et sur laquelle reposent
les tests de grossesse.
Malgré les échanges intimes qu’il permet,
le placenta empêche le sang de la mère et celui
du fœtus de se mélanger. Il joue ainsi un rôle
de douane, empêchant par exemple la plupart des microbes
de le traverser. Les anticorps de la mère et les médicaments
qu’elle peut prendre durant la grossesse traversent cependant
placenta. Cela est utile pour un antibiotique qui va protéger
le bébé contre une infection. Mais cela peut
aussi avoir des effets négatifs sur son développement
dans le cas de l’alcool ou
d’autres drogues.
La fermeture du tube
neural est un événement crucial du développement
du système nerveux. Il dépend d’une séquence
d’événements affectant la position des
cellules et les processus d’adhésion entre elles.
Lorsqu’elle ne se fait pas correctement, des malformations
importantes peuvent survenir.
Une des plus connues est la spina bifida (un
cas sur 1000 naissances environ), caractérisée
par un défaut de formation de la partie postérieure
du tube neural. Il en résulte une malformation des vertèbres
du bas du dos qui expose souvent la moelle
épinière, la rendant vulnérable aux lésions
et causant souvent un usage restreint des membres inférieurs.
Il semble que cette malformation soit associée à
une carence en acide folique. Cette vitamine se retrouve en
quantité suffisante dans l’alimentation de la
mère, mais une diète pauvre ou mal équilibrée
peut l’en priver suffisamment pour nuire à la
formation du tube neural.
Le contraire de la spina bifida, c’est-à-dire
un tube neural qui reste ouvert dans sa partie supérieure,
n’est guère mieux puisqu’il produit l’anencéphalie,
une condition où l’organisation
des grandes structures cérébrales est
grandement perturbée.
LA MISE EN PLACE DU SYSTÈME NERVEUX
Tout comme l’étude des
origines
évolutives du cerveau humain nous renseigne sur son anatomie,
celle du développement du système
nerveux au cours de la vie d’un individu nous permet de
mieux comprendre son organisation.
La formation de celui-ci survient assez tôt au cours du développement
et reçoit le nom de neurulation. Une structure importante
qui apparaît à la fin du stade précédent,
celui de la gastrulation,
est la corde dorsale (ou notochorde). Ce cylindre de cellules du
mésoderme
définit l’axe antéro-postérieur de l’embryon
en s’étendant sur toute la longueur de celui-ci.
C’est cette corde qui, autour de la troisième semaine
de développement, envoie un signal moléculaire qui
amène les cellules de l’ectoderme situées juste
au-dessus à s’épaissir en une colonne épithéliale
individualisé, la plaque neurale. Après cette induction
neurale, la plaque neurale commence à s’invaginer pour
former la gouttière neurale, puis se referme en faisant sailli
à la surface de l’embryon pour devenir le tube neural.
Du côté le plus dorsal du tube
neural, une autre population particulière de cellules se
distingue à l’endroit où le tube neural fait
sailli, d’où son nom de crête neurale.
Ces cellules vont éventuellement migrer
en suivant des voies spécifiques qui vont les exposer
une fois de plus à différentes
molécules inductrices. Elles se différencieront
finalement pour former entre autres les ganglions spinaux et végétatifs.
De chaque côté du tube neural,
le mésoderme s’épaissit et se subdivise en structures
appelées somites. Celles-ci sont les précurseurs
de la musculature axiale et du squelette. Le tube neural situé
dans la région des somites formera la future moelle épinière.
Les extrémités antérieures du tube neural vont
pour leur part se refermer et continuer de s’étendre
pour donner
naissance aux différentes structures cérébrales.
Les premiers mouvements du
corps débutent dès la vie foetale et sont essentiellement
des réflexes (succion, préhension...) ainsi
que des mouvements spontanés comme l'étirement.
Ceci s’explique par le fait que les premières
parties du cerveau à être fonctionnelles sont
surtout des structures sous-corticales, c'est-à-dire
des parties évolutivement
plus anciennes responsables
de mouvements stéréotypés comme les réflexes.
LA
FORMATION DES GRANDES RÉGIONS DU CERVEAU
On parle de différenciation pour
désigner
l’étape du développement au cours de laquelle
des structures cérébrales plus élaborées
vont naître du tube neural.
On voit d’abord apparaître un
cerveau embryonnaire fait de 3 vésicules primaires.
Au cours de la septième semaine de développement, deux de ces vésicules
vont se subdiviser à leur tour en deux pour former un
total de cinq
vésicules secondaires.
La partie
antérieure du prosencéphale va bourgeonner
latéralement pour donner naissance au télencéphale,
deux grosses vésicules qui deviendront les hémisphères
cérébraux. La partie postérieure du
prosencéphale formera quant à elle le diencéphale qui
comprendra le thalamus, l’hypothalamus, l’hypophyse,
la glande pinéale et la rétine.
La partie médiane des trois vésicules primitives, le
mésencéphale, ne se divise pas.
Son évolution est plus lente et aboutira entre autres à la
formation du tegmentum et des colliculi supérieurs
et inférieurs.
Le rhombencéphale s'allonge pour sa part rapidement;
ce qui l'oblige à se couder ventralement, formant
la flexion pontique. Cette flexion délimite une
partie antérieure, le métencéphale (la
protubérance et le
cervelet en devenir), et une partie postérieure,
le myélencéphale, qui deviendra
le bulbe rachidien.
