Malgré le fait qu’ils aient le même patrimoine génétique, les vrais jumeaux ont des personnalités distinctes. La façon dont leur individualité émerge est restée un peu mystérieuse. Mais maintenant, les chercheurs ont découvert que les expériences de vie affectent le développement du cerveau – et cela pourrait nous aider à comprendre comment les personnalités se forment.
Ce que nous sommes sur le plan comportemental et physique dépend d’un certain nombre de facteurs. La génétique joue un rôle énorme, mais l’environnement aussi, qui peut influencer la façon dont nos gènes s’expriment. Par exemple, des jumeaux identiques peuvent avoir des tailles ou des poids différents en raison de différences alimentaires, de maladies graves ou même de connexions placentaires différentes lorsqu’ils sont encore dans l’utérus.
« Dans les études sur les jumeaux, il était clair que même si les jumeaux sont identiques (monozygotes), il y a toujours des différences entre eux qui émergent au fil du temps », explique Gerd Kempermann, généticien du comportement à l’Université de technologie de Dresde et au Centre allemand pour les maladies neurodégénératives en Allemagne. « Les vrais jumeaux sont souvent étonnamment similaires, mais les mères et les proches parents peuvent encore les distinguer facilement. »
Important, les vrais jumeaux élevés dans le même foyer – le même environnement « extérieur » – développent encore des différences de personnalité au fil du temps. Les généticiens du comportement ont longtemps attribué ces différences aux influences de l' »environnement non partagé », bien qu’il n’y ait pas de véritable consensus sur ce qu’est exactement l’environnement non partagé, a déclaré Kempermann à io9. Dans les études de jumeaux, dit-il, ces influences environnementales non partagées se résument essentiellement aux expériences individuelles des frères et sœurs, et à leurs interactions personnelles avec leur environnement.
Kemperman et ses collègues ont étudié des souris génétiquement identiques, et ont constaté que leurs expériences influençaient la croissance de nouveaux neurones dans l’hippocampe – une partie du cerveau associée à l’apprentissage et à la mémoire. Ils pensent que ces changements neurologiques favorisent les différences individuelles de comportement et de personnalité.
Naturellement, le développement des différences de personnalité devrait se refléter dans le cerveau. Dans l’hippocampe, de nouveaux neurones sont constamment générés dans un processus appelé neurogenèse. Sachant cela, Kempermann et ses collègues se sont interrogés : Comment les expériences de vie favorisent-elles l’individualisation dans le cerveau ? Plus précisément, si des souris génétiquement identiques vivaient dans le même environnement, quel degré d’individualisation développeraient-elles chacune, et leurs différentes « personnalités » se refléteraient-elles dans leur neurogenèse hippocampique ?
Pour le savoir, Kempermann et ses collègues ont logé 40 souris consanguines génétiquement identiques dans une arène complexe. La cage comportait plusieurs niveaux, dont chacun était rempli de jouets, de tubes et d’autres objets destinés à enrichir l’environnement. L’équipe a équipé chaque souris adulte d’un transpondeur d’identification par radiofréquence (RFID) et a dispersé 20 antennes radio dans la grande arène.
Schéma de la maison à plusieurs niveaux des souris. Courtoisie de Science/AAAS.
Cette configuration a permis aux chercheurs de suivre la quantité de l’environnement que chaque rongeur a couvert et de quantifier leur comportement exploratoire au cours de l’expérience de 3 mois. Les chercheurs ont également injecté aux souris un composé qui marque les cellules en cours de division, ce qui leur a permis de suivre la prolifération de nouveaux neurones hippocampiques.
L’équipe a constaté que les souris, bien que génétiquement identiques, présentaient des comportements exploratoires très individualisés. Elles vivaient exactement dans la même arène, mais elles réagissaient différemment à cet environnement, explique Kempermann, ajoutant que les différences de comportement ne faisaient que s’accroître avec le temps. Ainsi, certaines souris sont devenues des exploratrices, qui parcouraient davantage l’environnement au fil des mois, tandis que d’autres souris préféraient vraiment rester dans les zones qu’elles connaissaient.
Et ces différences comportementales se sont manifestées dans la neurogenèse hippocampique des souris – les souris qui ont exploré leur environnement de manière plus complète ont développé plus de nouveaux neurones que leurs frères et sœurs moins aventureux. De plus, les souris placées dans cette grande arène présentaient en moyenne plus de neurogenèse que les souris témoins logées dans des cages plus petites et moins stimulantes.
Donc pour récapituler : Les expériences des souris, ou les interactions avec leur environnement, ont affecté leur comportement à long terme et la croissance de nouveaux neurones, favorisant le développement de personnalités distinctes malgré leur constitution génétiquement identique.
Et étant donné que les personnes subissent également une neurogenèse hippocampique, Kempermann pense que l’équipe a mis le doigt sur le fondement neurologique de l’individualité humaine. « C’est une pensée réconfortante que ce ne sont pas seulement nos gènes et ce n’est pas seulement l’environnement extérieur, mais aussi nos expériences qui comptent pour notre individualité », dit-il.
Kempermann souligne également que les scientifiques ont maintenant un nouveau modèle pour étudier comment différentes expériences contribuent à façonner différentes personnalités. « Cela ouvre un nouveau type d’approche à un vieux problème », dit-il. Par exemple, l’équipe ne s’est concentrée que sur les interactions des souris avec leur environnement physique, mais quel rôle jouent les interactions sociales dans la neurogenèse hippocampique et les développements comportementaux ?
Pour l’instant, les chercheurs souhaitent obtenir une image plus claire de leurs résultats. Une chose qu’ils aimeraient comprendre est comment les comportements des souris commencent à se développer. Dans leur étude, ils ont constaté que les souris initialement aventureuses exploraient davantage l’environnement au fil du temps, jusqu’à ce que ce trait exploratoire devienne stable – mais qu’est-ce qui a poussé ces souris à examiner leur environnement en premier lieu ?
« Ensuite, bien sûr, nous nous intéressons aux mécanismes », dit Kempermann. « Comment l’activité d’exploration modifie-t-elle réellement le cerveau ? Nous voulons aborder la causalité de tout cela. »
Les travaux ont été détaillés aujourd’hui dans la revue Science.
Image supérieure via Shawn Welling/Wikimedia Commons.