Les tests objectifs de condition physique, l’imagerie cérébrale, les biomarqueurs sanguins et les évaluations cognitives permettent de déterminer si le conditionnement physique aide les cerveaux vieillissants à résister à la pathologie ou à rester résilients lorsqu’elle se développe.
Étude : Associations entre la condition physique et la structure cérébrale, la pathologie et la cognition chez les personnes âgées cognitivement normales. Crédit d’image : Efkaysim / Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue npj vieillissementdes chercheurs ont évalué les associations entre la condition physique aérobique et musculaire objectivement mesurée et la structure cérébrale, la pathologie et la cognition chez des personnes âgées sans déficience cognitive (âgées de 60 à 94 ans).
La cohorte de l’échantillon d’étude comprenait 353 participants cognitifs vivant dans la communauté, dont la pathologie cérébrale et les performances cognitives ont été mesurées pour examiner si le conditionnement physique soutient le maintien du cerveau (résister au déclin des ressources neuronales et à la neuropathologie liée à l’âge) ou la réserve cognitive (faire face à la pathologie tout en maintenant la fonction cognitive).
Les résultats de l’étude ont révélé que la condition physique n’était pas directement associée à la cognition globale de base ou à la mémoire épisodique. Une capacité musculaire plus élevée était associée à un espace périvasculaire des noyaux gris centraux significativement plus faible (PVS) volume. Un PVS élargi peut signaler une altération de l’homéostasie cérébrale et est lié à une maladie des petits vaisseaux cérébraux. Les auteurs ont identifié la clairance glymphatique et l’intégrité cérébrovasculaire comme mécanismes possibles justifiant une étude plus approfondie.
Parallèlement, une meilleure capacité aérobie était associée à une plus grande quantité de matière grise totale (Directeur général) du volume et un lobe temporal médial plus épais (MTL) cortex. Les auteurs ont interprété ces associations transversales comme étant compatibles avec une meilleure santé cérébrale et un meilleur entretien du cerveau, mais l’étude ne peut pas établir que la forme physique a préservé la structure cérébrale au fil du temps.
Sommaire
Arrière-plan
Le vieillissement est associé à une atrophie progressive des tissus cérébraux, à une maladie des petits vaisseaux cérébraux et à l’accumulation de la maladie d’Alzheimer (ANNONCE)-bêta-amyloïde (Aβ) plaques et tau phosphorylé (p-tau) s’emmêle.
Le taux et l’étendue du déclin cognitif varient considérablement, et certaines personnes âgées conservent des performances cognitives élevées à mesure qu’elles vieillissent ou que la maladie progresse. Pour comprendre pourquoi certains individus préservent leur acuité cognitive, les neuroscientifiques ont déjà évalué le « maintien du cerveau » (résistance à la perte de ressources neuronales et aux changements neuropathologiques) et la « réserve cognitive » (la capacité d’un individu à fonctionner en présence d’une pathologie).
La recherche a établi un lien entre l’activité physique et les mesures de la structure cérébrale et des performances cognitives, mais les preuves de sa contribution à la réserve cognitive restent mitigées. De nombreuses études transversales s’appuient également sur des questionnaires autodéclarés, connus pour être sujets à des erreurs de rappel, en particulier dans les cohortes âgées.
Pour remédier aux limites des recherches antérieures, les chercheurs ont combiné des mesures objectives de condition physique avec des tests neuropsychologiques détaillés, des biomarqueurs sanguins et une imagerie cérébrale multimodale dans une cohorte plus âgée sans déficience cognitive.
À propos de l’étude
La présente étude visait à combler ce manque de connaissances en mesurant objectivement la capacité musculaire et la capacité aérobie chez les personnes âgées (âgées de 60 à 94 ans) et en estimant leurs associations avec la structure cérébrale, la pathologie et les performances cognitives. L’échantillon de cohorte de l’étude comprenait 353 personnes âgées sans déficience cognitive (177 femmes ; âge moyen = 72,77 ans ; éducation moyenne = 14,93 ans) de la cohorte 1436 du Centre de recherche collaboratif allemand.
L’étude a d’abord quantifié la condition physique de tous les participants à l’aide d’un score composite de capacité musculaire combinant la force de préhension maximale, le Timed Up and Go (REMORQUEUR) test de mobilité et masse musculaire squelettique appendiculaire (ASMM) mesuré par analyse d’impédance bioélectrique (LFI).
Un sous-ensemble de 140 participants a été évalué pour la capacité aérobie, quantifiée à l’aide d’un test d’effort cardio-pulmonaire limité par les symptômes (CPET) sur un vélo ergomètre (exprimé en VO2 max).
Les paramètres neurobiologiques de l’étude ont été évalués à l’aide d’une imagerie par résonance magnétique haute résolution 3 Tesla (3T) (IRM) pour estimer le volume de matière grise des participants, l’épaisseur du MTL, les volumes de l’hippocampe, les hyperintensités de la substance blanche et les espaces périvasculaires des noyaux gris centraux et du centre semi-ovale, et la tomographie par émission de positons (18F)PI-2620 (ANIMAL DE COMPAGNIE) pour évaluer leur dépôt de tau dans le lobe temporal médial. Le panel sanguin comprenait Aβ1-42/Aβ1-40, p-tau217 et la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), ainsi que les marqueurs liés à la neuroplasticité BDNFle facteur de croissance endothélial vasculaire »>VEGF et la cathepsine B.
Enfin, l’étude a utilisé des évaluations cognitives standardisées pour mesurer le rappel verbal retardé des participants à l’aide du test d’apprentissage verbal et de mémoire (VLMT) et la cognition globale à l’aide du composite cognitif préclinique de la maladie d’Alzheimer (PACC5), avec CERAD-Plus et le test de figure complexe Rey-Osterrieth fournissant d’autres mesures de mémoire globale et visuospatiale.
Résultats de l’étude
Les modèles de régression cognitive, ajustés en fonction de l’âge, du sexe et de l’éducation, n’ont trouvé aucune association significative entre la condition physique ou aérobique et la cognition globale ou la mémoire épisodique. Les analyses de pathologie cérébrale ont toutefois apporté un soutien partiel à l’entretien du cerveau.
Les résultats ont montré qu’une capacité musculaire plus élevée était associée de manière significative à un volume plus faible de l’espace périvasculaire (PVS) des noyaux gris centraux, et l’analyse des composants a indiqué qu’une meilleure performance TUG était également associée à un volume PVS plus faible. La condition aérobie a montré une association plus faible avec le volume PVS inférieur des noyaux gris centraux, mais cette association n’était pas statistiquement significative après correction par comparaison multiple.
Aucune association significative n’a été trouvée entre l’une ou l’autre des mesures de condition physique et les autres marqueurs pathologiques, notamment les biomarqueurs plasmatiques de la maladie d’Alzheimer, la charge de Tau MTL ou les hyperintensités de la substance blanche. Le VO2 max des participants était associé à un volume total de matière grise plus important et à un cortex temporal médial plus épais.
La capacité musculaire a montré une association inattendue avec le volume de l’hippocampe antérieur inférieur droit, principalement due à l’ASMM, tandis qu’une meilleure performance TUG était associée à un volume total de matière grise et à une épaisseur de MTL plus élevés. Les auteurs ont traité ces résultats concernant la masse musculaire avec prudence, car l’ASMM peut refléter en partie la taille ou la composition du corps plutôt que la forme physique fonctionnelle.
Au sein du sous-groupe VO2 max, une plus grande charge de Tau MTL était associée à un rappel verbal retardé plus faible. La VO2 max n’a pas modéré l’association tau-mémoire. Après avoir pris en compte la charge de tau, elle était indépendamment associée à un meilleur rappel verbal retardé et expliquait 7,6 % supplémentaires de la variance du rappel verbal retardé. Cela offrait des preuves limitées, plutôt que définitives, de la réserve cognitive.
Conclusions
La recherche a utilisé des tests objectifs de condition physique et des mesures cérébrales multimodales pour montrer des associations distinctes entre la condition physique et les marqueurs de la santé cérébrale chez les personnes âgées non altérées sur le plan cognitif. Ses résultats étaient plus cohérents avec le maintien du cerveau qu’avec la réserve cognitive, tandis que les analyses de réserve ont produit des preuves limitées plutôt qu’un effet clair.
La conception transversale empêche de tirer des conclusions causales. La cohorte était également très instruite, vivant dans la communauté, cognitivement normale et limitée aux participants allemands de race blanche sans maladie neurologique ou systémique majeure ; le sous-groupe VO2 max répondait à des critères supplémentaires de sécurité lors de l’exercice et était encore en meilleure santé. Plusieurs mesures d’imagerie et de biomarqueurs n’étaient disponibles que dans des sous-échantillons plus petits.
De futures études longitudinales et interventionnelles sont nécessaires pour vérifier si les améliorations de la condition physique aérobie ou musculaire modifient le fardeau du PVS, la structure cérébrale ou la résilience aux pathologies liées à l’âge au fil du temps.
