Selon une étude de l'UIC, de l'Université Northwestern et de l'Université de Washington, les cerveaux des personnes âgées ayant une cognition extrêmement saine développent plus de nouveaux neurones que ceux de leurs pairs. Les chercheurs ont découvert que les cerveaux des superagers – des octogénaires dotés d'un esprit inhabituellement agile – étaient les plus fertiles sur le plan neuronal, tandis que ceux atteints de la maladie d'Alzheimer présentaient une nouvelle croissance négligeable.
Il s’agit d’un grand pas en avant dans la compréhension de la manière dont le cerveau humain traite la cognition, forme les souvenirs et vieillit. Déterminer pourquoi certains cerveaux vieillissent plus sainement que d’autres peut aider les chercheurs à développer des thérapies pour le vieillissement en bonne santé, la résilience cognitive et la prévention de la maladie d’Alzheimer et de la démence associée. »
Orly Lazarov, professeur à la faculté de médecine de l'UIC et directrice du programme de formation sur la maladie d'Alzheimer et la démence associée
Les neurones, ou cellules cérébrales, soutiennent presque toutes les fonctions humaines. Lorsque vous remuez un orteil ou claquez un doigt, un neurone envoie un signal de votre cerveau à votre système nerveux. Dans la seconde moitié du 20e siècle, des chercheurs ont déterminé que de nouveaux neurones pouvaient apparaître tout au long de la vie dans l'hippocampe du cerveau, ou centre de la mémoire, un phénomène appelé neurogenèse adulte.
Au début, les scientifiques ont observé la neurogenèse chez les rongeurs et étaient sceptiques quant à son apparition chez d’autres mammifères. Ensuite, des études chez les primates ont associé la neurogenèse à un vieillissement cérébral plus sain, avec une formation et un traitement de la mémoire particulièrement plus forts.
Cette étude récente, publiée dans Natureaffirme que la neurogenèse se produit également chez les humains adultes.
Les chercheurs ont examiné des échantillons de cerveau provenant de cinq groupes : de jeunes adultes en bonne santé ; les personnes âgées en bonne santé ; les personnes âgées ayant une mémoire exceptionnelle, ou superagers ; les personnes atteintes de démence légère ou précoce ; et ceux diagnostiqués avec la maladie d'Alzheimer.
Les cerveaux les plus âgés des échantillons provenaient de donneurs âgés de 80 ans ou plus et dotés de capacités de mémoire exceptionnelles. Des échantillons de cerveau de superagers ont été obtenus de l'Université Northwestern. L'Université de Washington a fourni tous les autres échantillons.
Les chercheurs ont recherché trois étapes de développement des neurones dans les hippocampes du cerveau : les cellules souches, qui pourraient potentiellement évoluer en neurones ; les neuroblastes, les cellules souches adolescentes en route vers le stade neuronal ; et les neurones immatures, qui sont juste loin de devenir fonctionnels.
« Pensez aux étapes de la neurogenèse adulte comme celles d'un bébé, d'un enfant en bas âge et d'un adolescent », a déclaré Lazarov. « Tout cela indique que ces hippocampes développent de nouveaux neurones. »
Les résultats ont indiqué que la neurogenèse hippocampique, ou la formation de nouveaux neurones dans l'hippocampe, se produit effectivement chez les adultes humains en bonne santé. De plus, les super-âges produisaient activement plus de nouveaux neurones que leurs homologues – leur « signature de résilience » distincte.
« Les Superagers avaient une neurogenèse deux fois supérieure à celle des autres personnes âgées en bonne santé », a déclaré Lazarov. « Quelque chose dans leur cerveau leur permet de conserver une mémoire supérieure. Je crois que la neurogenèse hippocampique est l'ingrédient secret, et les données le confirment. »
Des échantillons de cerveau provenant d'individus présentant un déclin cognitif préclinique – le premier stade du déclin cognitif, avant que les symptômes ne commencent à apparaître – présentaient une neurogenèse minime. Les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer n'ont généré presque aucun nouveau neurone.
En outre, les chercheurs ont observé que les nouveaux neurones avaient différentes signatures épigénétiques – ou modèles de réponse aux changements environnementaux – en fonction de la santé cognitive du cerveau.
« La médecine moderne a révolutionné les soins de santé de telle sorte que l'espérance de vie est plus longue que jamais », a déclaré le co-auteur principal, le Dr Jalees Rehman, professeur Benjamin J. Goldberg et chef du département de biochimie et de génétique moléculaire à l'UIC. « Nous devons veiller à ce que cette augmentation globale de l'espérance de vie s'accompagne d'une qualité de vie élevée, y compris en matière de santé cognitive. »
Rehman a déclaré que comprendre l’image moléculaire complète de la neurogenèse et sa signature épigénétique peut éclairer les thérapies ciblées pour préserver la mémoire et la fonction cognitive chez les adultes vieillissants. Ensuite, cette équipe examinera les facteurs environnementaux et liés au mode de vie – comme l’alimentation, l’exercice et l’inflammation – qui pourraient agir de concert avec la neurogenèse pour avoir un impact sur le vieillissement.
« Ce qui est passionnant pour le public, c'est que cette étude montre que le vieillissement cérébral n'est pas figé ni voué au déclin », a déclaré Ahmed Disouky, premier auteur de l'étude. « Comprendre comment certaines personnes entretiennent naturellement la neurogenèse ouvre la porte à des stratégies qui pourraient aider davantage d'adultes à préserver leur mémoire et leur santé cognitive à mesure qu'ils vieillissent. »
Parmi les autres coauteurs de l'UIC figurent Mark Sanborn, KR Sabitha, Mark Maienschein-Cline et Mostafa Mostafa de la Faculté de médecine.
Des échantillons de cerveau et de tissus ont été obtenus auprès du centre de recherche sur la maladie d'Alzheimer de l'Université de Washington, de l'étude Adult Changes in Thought, du Pacific Northwest Brain Donor Network, de l'Allen Institute for Brain Science, du Northwestern University Alzheimer's Disease Research Center, de la SuperAging Research Initiative, du Karen Toffler Charitable Trust et du Gefen-Querrey Brain Health Fund. L'étude a été soutenue par les prix AG033570, AG033570-S2, AG076940, AGO79002, AG060238, AG061628 et AG091545 de l'Institut national sur le vieillissement.
