Des chercheurs de l’Université du Texas à Dallas ont découvert que le déclin de la mémoire lié à l’âge implique des changements neuronaux complexes, remettant en question les théories existantes et soulignant la nécessité d’une recherche nuancée sur le vieillissement cognitif.
Les scientifiques ont découvert que le processus de vieillissement du cerveau est plus complexe qu’on ne le pensait auparavant, et que différents mécanismes affectent le déclin de la mémoire et des fonctions cognitives.
Des chercheurs du Center for Vital Longevity (CVL) de l’Université du Texas à Dallas ont découvert que les corrélats cérébraux du déclin de la mémoire lié à l’âge sont plus compliqués qu’on ne le pensait auparavant, une découverte qui pourrait affecter les efforts visant à préserver la santé cognitive des personnes âgées.
Le Dr Michael Rugg, directeur du CVL et professeur de psychologie à l’École des sciences du comportement et du cerveau, est l’auteur principal d’une étude publiée en ligne le 30 novembre et dans l’édition imprimée du 24 janvier de Le Journal des Neurosciences, qui ont révélé que la dédifférenciation neuronale liée à l’âge, marquée par un déclin de la spécialisation fonctionnelle de différentes régions du cerveau, est motivée par de multiples mécanismes.
À mesure que les gens vieillissent – même en bonne santé – le cerveau devient moins précis dans la manière dont les différentes classes d’informations visuelles sont représentées dans le cortex visuel. Cette réduction de la sélectivité neuronale, ou dédifférenciation, est liée à une détérioration des performances de la mémoire.
Utiliser l’IRM fonctionnelle (IRMf), les chercheurs ont examiné les schémas d’activité cérébrale des participants lorsqu’ils visionnaient des images appartenant à de larges catégories de scènes et d’objets panoramiques. Certaines images ont été répétées, permettant ainsi de mesurer les schémas d’activité cérébrale provoqués par les catégories d’images, ainsi que par les éléments de stimulus individuels. Les participants comprenaient des groupes d’adultes jeunes et âgés en bonne santé – 24 hommes et femmes âgés en moyenne de 22 ans et 24 hommes et femmes âgés en moyenne de 69 ans.
Sabina Srokova PhD’22 et le Dr Michael Rugg, directeur du Center for Vital Longevity, ont publié une étude dans The Journal of Neuroscience examinant la dédifférenciation neuronale, l’âge et les capacités de mémoire. Crédit : Centre pour la longévité vitale/Université du Texas à Dallas
« Au niveau des catégories, comme nous nous y attendions, nous avons constaté que le groupe plus âgé montrait une sélectivité réduite pour les scènes par rapport au groupe plus jeune, mais pas pour les objets », a déclaré Rugg. « Mais lorsque nous avons examiné des éléments individuels, la sélectivité pour les scènes et les objets a été réduite dans le groupe plus âgé. Cela implique que les mécanismes qui conduisent à la dédifférenciation au niveau d’un élément unique ne sont pas les mêmes qu’au niveau d’une catégorie. Jusqu’à présent, nous avions supposé qu’il s’agissait d’un seul et même mécanisme.
« Il n’existe pas de théorie unique sur la dédifférenciation neuronale liée à l’âge. Cela a des implications importantes sur la façon dont nous comprenons et étudions les différences d’âge en matière de sélectivité neuronale.
— Dr Michael Rugg, titulaire de la chaire distinguée en sciences du comportement et du cerveau
L’implication, selon Rugg, est que savoir à quel point le cerveau d’un individu est sélectif pour les catégories ne permet pas de prédire à quel point le cerveau le sera pour des éléments individuels.
« Il n’existe pas de théorie unique sur la dédifférenciation neuronale liée à l’âge », a déclaré Rugg, qui est également titulaire de la chaire distinguée en sciences du comportement et du cerveau. « Cela a des implications importantes sur la façon dont nous comprenons et étudions les différences d’âge en matière de sélectivité neuronale, dont certaines mesures sont prédictives des performances de la mémoire. À l’avenir, nous devrons être plus prudents dans la façon dont nous généralisons les résultats au niveau des catégories à ce qui se passe plus largement dans le cerveau à mesure que les gens vieillissent.
L’auteur correspondant Sabina Srokova PhD’22, une ancienne étudiante de Rugg qui est maintenant associée de recherche à l’Université de l’Arizona, a déclaré que les résultats suggèrent qu’au moins deux facteurs indépendants conduisent à la réduction de la sélectivité chez les personnes âgées.
« Nous savons que les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la sélectivité au niveau des catégories sont étroitement liés au succès de la mémoire tout au long de la vie adulte », a déclaré Srokova. « Cependant, les facteurs qui contribuent à la relation entre la sélectivité neuronale, l’âge et les capacités de mémoire restent inconnus.
« Maintenant que nous pensons que différents mécanismes neuronaux sont à l’œuvre dans ces deux contextes, il est crucial que nous continuions à les étudier séparément. »
Les chercheurs examineront ensuite les mécanismes qui contribuent aux baisses de sélectivité au niveau des catégories liées à l’âge en utilisant l’enregistrement simultané des mouvements oculaires pendant l’IRMf.
Parmi les autres auteurs de l’étude figurent le Dr Joshua D. Koen, ancien chercheur postdoctoral au laboratoire de neuroimagerie fonctionnelle de la mémoire de Rugg, et l’assistante de recherche Ayse Aktas.
Le travail a été financé par l’Institut national sur le vieillissement, une composante du Instituts nationaux de la santé (R56AG068149 et RF1AG039103), et par l’organisation à but non lucratif BvB Dallas.
