Travaillant avec des rats, des neuroscientifiques de l’Université Johns Hopkins ont identifié un mécanisme dans le cerveau responsable d’un type courant de perte de mémoire liée à l’âge. L’ouvrage, publié aujourd’hui dans Biologie actuellemet en lumière le fonctionnement du cerveau vieillissant et peut approfondir notre compréhension de la maladie d’Alzheimer et des troubles similaires chez l’homme.
Nous essayons de comprendre la mémoire normale et pourquoi une partie du cerveau appelée l’hippocampe est si critique pour la mémoire normale. Mais aussi avec de nombreux troubles de la mémoire, quelque chose ne va pas dans ce domaine. »
James Knierim, auteur principal, professeur, Zanvyl Krieger Mind/Brain Institute, Université Johns Hopkins
Les neuroscientifiques savent que les neurones de l’hippocampe, situés profondément dans le lobe temporal du cerveau, sont responsables d’une paire complémentaire de fonctions de mémoire appelées séparation de motifs et achèvement de motifs. Ces fonctions se produisent dans un gradient à travers une minuscule région de l’hippocampe appelée CA3.
Lorsque ces fonctions sont déséquilibrées, la mémoire est altérée, provoquant des symptômes tels que l’oubli ou la répétition. L’équipe de Johns Hopkins a découvert qu’à mesure que le cerveau vieillit, ce déséquilibre peut être causé par la disparition du gradient CA3 ; la fonction de séparation des motifs s’estompe et la fonction d’achèvement des motifs prend le relais.
Les neurones responsables de la séparation des motifs sont généralement plus répandus dans la région proximale de la zone CA3, tandis que ceux responsables de l’achèvement des motifs sont répandus dans la région distale, a déclaré l’auteur principal Heekyung Lee, chercheur adjoint au Mind/Brain Institute, With aging , l’activité neuronale dans la région proximale devient hyperactive et l’interaction entre les deux régions devient anormale, créant une dominance dans l’achèvement du motif.
Dans les cerveaux normaux, la séparation des motifs et la complétion des motifs fonctionnent main dans la main pour trier et donner un sens aux perceptions et aux expériences, des plus élémentaires aux plus complexes. Si vous visitez un restaurant avec votre famille et qu’un mois plus tard vous visitez le même restaurant avec des amis, vous devriez être en mesure de reconnaître qu’il s’agissait du même restaurant, même si certains détails ont changé ; c’est l’achèvement du modèle. Mais vous devez également vous rappeler quelle conversation a eu lieu à quel moment, afin de ne pas confondre les deux expériences ; c’est la séparation des modèles.
Lorsque la séparation des motifs disparaît, l’achèvement des motifs domine le processus. Votre cerveau se concentrant sur l’expérience commune du restaurant à l’exclusion des détails des visites séparées, vous vous souviendrez peut-être d’une conversation sur un voyage en Italie lors d’une visite, mais vous vous trompez de qui parlait. « Nous faisons tous ces erreurs, mais elles ont tendance à s’aggraver avec l’âge », a déclaré Knierim.
Dans des expériences, les chercheurs ont comparé de jeunes rats avec une mémoire intacte à des rats plus âgés avec une mémoire intacte et des rats plus âgés avec une mémoire altérée. Alors que les rats plus âgés avec une mémoire intacte effectuaient des tâches de labyrinthe aquatique ainsi que les jeunes rats, les neurones des régions CA3 de leur hippocampe commençaient déjà à favoriser l’achèvement des motifs au détriment de la séparation des motifs. Étant donné que cette découverte physiologique ne s’était pas manifestée dans leur comportement, les chercheurs ont conclu que quelque chose permettait aux rats de compenser le déficit.
Cette découverte trouve un écho chez les humains qui restent étonnamment vifs dans leurs vieux jours, disent les chercheurs. Ainsi, identifier le mécanisme de perte de mémoire pourrait jeter les bases pour apprendre ce qui empêche les troubles de la mémoire chez certains humains, et donc comment prévenir ou retarder le déclin cognitif chez les personnes âgées.
« Si nous pouvons mieux comprendre quels sont ces mécanismes compensatoires, alors nous pourrons peut-être aider à prévenir le déclin cognitif avec le vieillissement », a déclaré Knierim. « Ou, si nous ne pouvons pas l’arrêter, nous pouvons peut-être améliorer d’autres parties du cerveau pour compenser les pertes qui se produisent. »
Les autres auteurs principaux de l’article étaient Michela Gallagher, professeur Krieger-Eisenhower de psychologie et de neurosciences à Johns Hopkins, et Scott Zeger, professeur de biostatistique à la Bloomberg School of Public Health de Johns Hopkins. Le laboratoire de Gallagher a précédemment démontré que le médicament anti-épileptique Lévétiracétam améliore les performances de la mémoire en réduisant l’hyperactivité dans l’hippocampe. Ainsi, Lee spécule également que ces nouvelles informations plus spécifiques sur la façon dont les troubles de la mémoire se produisent pourraient permettre aux scientifiques de mieux cibler ces médicaments vers les déficits à l’avenir.
« Cela nous donnerait un meilleur contrôle de l’endroit où nous pourrions éventuellement cibler les déficits que nous constatons », a-t-elle déclaré.
