Deux chercheurs du Center for Vital Longevity (CVL) de l'Université du Texas à Dallas ont reçu une subvention de cinq ans des National Institutes of Health (NIH) pour étendre leur étude de la structure, de la fonction et de la cognition du cerveau au fil du temps grâce à l'utilisation de imagerie haute résolution puissante.
Les professeurs de psychologie Dr Kristen Kennedy et Dr Karen Rodrigue de l'École des sciences du comportement et du cerveau ont reçu 3,7 millions de dollars de l'Institut national sur le vieillissement des NIH pour étendre leur étude longitudinale sur le vieillissement de la durée de vie dans la région de Dallas afin d'inclure une quatrième et une cinquième vague de collecte de données. ce qui leur permettra de suivre les participants à l’étude sur 14 ans. Le projet s'étend déjà sur trois cycles de collecte de données sur environ huit ans, auprès d'individus âgés de 20 à 98 ans.
Kennedy et Rodrigue utiliseront l'une des machines d'imagerie les plus puissantes existantes – ; le scanner à résonance magnétique de 7 Tesla, l'un des 35 environ aux États-Unis, au Advanced Imaging Research Center (AIRC), une installation commune avec l'UT Southwestern Medical Center, l'UT Dallas et d'autres institutions du nord du Texas. Grâce à cet appareil IRM de 24 tonnes capable d'imager moins d'un millimètre de tissu, les chercheurs pourront explorer les métabolites chimiques des tissus cérébraux.
Comprendre les mécanismes à l’origine du vieillissement normal par rapport au vieillissement pathologique est un objectif crucial de santé publique. Bien que les neurosciences cognitives aient fait de grands progrès dans l'identification des principales différences cérébrales entre les adultes plus jeunes et plus âgés, une véritable mesure du vieillissement nécessite des études longitudinales comme la nôtre qui montrent comment les paramètres cérébraux et cognitifs changent au fil du temps chez un individu, tout en échantillonnant également des individus au milieu de l'âge adulte. « .
Dr Kristen Kennedy, directrice du laboratoire de neuroimagerie du vieillissement et de la cognition au CVL
À la fin du projet, les chercheurs disposeront de cinq vagues de données couvrant 180 participants à l'étude.
« Les deux prochains ensembles de données ajouteront de nouvelles informations sur les facteurs métaboliques qui peuvent déterminer si la trajectoire de vieillissement cérébral d'une personne est saine ou non, conduisant à des pathologies telles que la maladie d'Alzheimer », a déclaré Rodrigue, directeur du laboratoire de neurosciences cognitives du vieillissement. au CVL.
Les progrès technologiques depuis le début de la recherche ont permis aux scientifiques d’étudier le vieillissement à un niveau plus granulaire alors qu’ils recherchent des biomarqueurs qui font progresser la compréhension des différences individuelles dans le vieillissement cérébral.
« Les interactions biologiques qui déterminent la façon dont nous vieillissons sont hors de portée de la neuroimagerie traditionnelle », a déclaré Kennedy. « Ces trajectoires et résultats neurocognitifs doivent être étudiés aux échelles micro, méso et macro : des cellules et molécules au niveau tissulaire que nous pouvons maintenant voir à 7 Tesla, jusqu'au niveau plus large que nous avons observé avec la résolution IRM traditionnelle. « .
La nouvelle phase du projet poursuit trois objectifs. La première consiste à rechercher des facteurs chimiques au niveau micro dans les changements cérébraux à plus grande échelle au fil du temps.
« Nous pensons que les participants qui maintiennent des niveaux antérieurs de signaux d'oxygène dans le sang différeront dans leurs signatures de neurométabolites de ceux qui ne le font pas », a déclaré Kennedy. « Que cela se présente sous la forme de niveaux élevés d'antioxydants, d'une inflammation plus faible ou d'autres facteurs que nous pouvons désormais mesurer, c'est ce que nous cherchons à apprendre. »
Le deuxième objectif consiste à mesurer l’épaisseur de la couche corticale et la teneur en myéline pour identifier les modèles correspondant à un vieillissement sain ou dysfonctionnel. L’objectif final est de commencer à démêler les relations entre le vieillissement aux trois niveaux d’échelle.
L'imagerie 7-T permettra trois nouveaux types de précision d'imagerie pour le projet CVL : la myéline peut être mesurée pour évaluer la santé des connexions de la substance blanche entre les régions du cerveau ; l'épaisseur corticale peut être mesurée avec une plus grande précision pour obtenir de nouvelles informations sur le vieillissement du cortex cérébral ; et des signatures cérébrales neurochimiques moléculaires et cellulaires peuvent être identifiées et peuvent être fortement liées à certains modèles de vieillissement.
« Nous mesurerons les concentrations cérébrales régionales de plusieurs neurométabolites, notamment des antioxydants comme le glutathion, les neurotransmetteurs acide gamma-aminobutyrique (GABA) et glutamate, des marqueurs de neuroinflammation, des acides aminés supplémentaires et bien plus encore », a déclaré Kennedy. « Cette opportunité de combler les écarts de connaissances entre les domaines et à travers les échelles spatiales est extrêmement passionnante. »
Rodrigue a souligné que des avancées majeures dans l’étude du vieillissement ne sont possibles qu’avec des études longitudinales à long terme, qui, de par leur conception, doivent s’étendre sur plusieurs subventions de financement.
« Grâce à ce soutien continu du NIH, nous pouvons désormais tester des hypothèses sur les biomarqueurs de la santé et les schémas spécifiques du vieillissement cérébral qui se combinent pour prédire un vieillissement cognitif réussi chez les personnes âgées, ainsi que les schémas qui sous-tendent la progression d'un vieillissement sain à un vieillissement pathologique », « , a déclaré Rodrigue.
Rodrigue et Kennedy ont également souligné les contributions cruciales que leurs collègues de l'UT Southwestern apporteront au projet.
« Cette recherche n'est possible que grâce à la collaboration que nous entretenons avec les scientifiques exceptionnels de l'UT Southwestern, à savoir (directeur de l'AIRC) le Dr Anke Henning, un expert de renommée mondiale en spectroscopie et en imagerie à ultra-haut champ ; (professeur adjoint de l'AIRC) Dr » Jiaen Liu, dont l'expertise en IRM structurelle submillimétrique est cruciale et (professeur agrégé de psychiatrie) le Dr Elena Ivleva, avec ses connaissances cliniques sur les biomarqueurs des maladies psychiatriques et neurologiques », a déclaré Kennedy. « C'est une équipe passionnante avec laquelle travailler. »
