Dans une revue récente publiée dans la revue Tendances en neurosciences, les chercheurs ont examiné les preuves actuelles qui mettent l’accent sur la quarantaine comme une période critique du vieillissement cérébral, influençant les trajectoires cognitives et la santé du cerveau. Ils recommandent d'utiliser des modèles qui tiennent compte des changements non linéaires sur une large tranche d'âge pour faire la distinction entre les processus spécifiques à la quarantaine et ceux qui se produisent uniformément tout au long de la vie.
Révision : Le cerveau « d’âge moyen ». Crédit d'image : Images d'affaires de singe/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
L’âge moyen, qui s’étend sur environ 40 à 60 à 65 ans, marque une transition vers la vieillesse et prédit les conséquences futures en matière de santé, notamment le risque de démence. Cependant, il est peu étudié par rapport aux groupes plus âgés. Des recherches récentes révèlent des processus de vieillissement biologique complexes et non linéaires, en particulier dans le cerveau, à l'âge mûr. De plus, l’expression des gènes et les changements structurels peuvent prédire un déclin cognitif accéléré par la ménopause chez les femmes. Comprendre ces processus pourrait découvrir de nouveaux biomarqueurs et interventions contre le déclin cognitif. Dans la présente revue, les chercheurs ont examiné les preuves issues d’études réalisées sur des humains et des animaux à plusieurs niveaux d’analyse. Ils ont discuté de l’âge mûr comme d’une période importante dans le vieillissement cérébral, qui pourrait potentiellement être un pronostic de la santé cognitive future.
Changements cognitifs dans le cerveau d'âge moyen
L’étude longitudinale de Baltimore sur le vieillissement suggère que le déclin cognitif à l’âge mûr suit des schémas divers et non linéaires, affectant particulièrement la mémoire, le raisonnement et le temps de réaction. Notamment, la mémoire épisodique présente une instabilité lors de la transition de l’âge moyen à la vieillesse, éventuellement influencée par l’évolution des dynamiques sociales et des trajectoires de carrière. Les baisses de vitesse de traitement s’intensifient également au cours de cette période, les effets de la pratique diminuant vers l’âge de 60 ans, ce qui pourrait indiquer un déficit cognitif précoce. Des facteurs génétiques, comme l’allèle ε4 de l’apolipoprotéine E (APOE), peuvent exacerber le déclin de la mémoire à l’âge mûr. Les études de neuroimagerie révèlent des changements non linéaires dans la structure et la fonction de l'hippocampe, suggérant un point de transition vers l'émergence d'un déclin cognitif. Ces tendances se reflètent dans les études sur les souris, confirmant l’importance de l’âge mûr dans les trajectoires cognitives.
Modifications structurelles et fonctionnelles
L'âge moyen entraîne des changements à la fois linéaires et non linéaires dans le cerveau, avec des altérations significatives des structures telles que l'hippocampe et la substance blanche survenant entre la cinquième et la sixième décennie. Ces changements affectent les fonctions cognitives, notamment la mémoire épisodique, et sont associés à l’état cognitif global. La connectivité fonctionnelle des réseaux cérébraux subit également des tendances non linéaires, avec une diminution de la ségrégation des systèmes et une perte de spécialisation fonctionnelle. Ces altérations expliquent potentiellement les différences individuelles dans les trajectoires de vieillissement cognitif, mettant en évidence la dynamique biologique complexe en jeu au cours de l’âge mûr.
Changements cellulaires et moléculaires
La recherche sur le vieillissement des organismes a de plus en plus recours à des analyses « omiques » à grande échelle, révélant des trajectoires à la fois linéaires et non linéaires à travers divers processus moléculaires. Les « horloges » biologiques construites à partir de caractéristiques telles que la méthylation de l’acide désoxyribonucléique (ADN) prédisent l’âge chronologique, certaines horloges présentant des modèles non linéaires. Les processus moléculaires, notamment l'expression des gènes et l'expression de l'acide ribonucléique (ARN) non codant, démontrent également des changements non linéaires, en particulier à l'âge mûr. Ces changements, observés dans les voies liées à mTOR (abréviation de cible mammifère de la rapamycine), aux mitochondries, aux synapses et à l'inflammation, peuvent être à l'origine des trajectoires de vieillissement individuelles, mettant en évidence la dynamique complexe du vieillissement. De plus, les changements cérébraux au cours de l’âge mûr peuvent également être influencés par des facteurs systémiques et d’autres organes, ce qui suggère une approche holistique pour comprendre les processus de vieillissement.
Régulateurs périphériques du vieillissement cérébral
À l’âge mûr, des changements importants se produisent en dehors du cerveau, en particulier dans la circulation systémique, impliquant des voies inflammatoires. Ces changements influencent les trajectoires de vieillissement cognitif et sont prédictifs du déclin cognitif et de la démence incidente plus tard dans la vie. Des études indiquent que les marqueurs de l’inflammation et de la réponse immunitaire à la quarantaine prédisent le déclin cognitif et l’apparition de la démence jusqu’à deux décennies plus tard. De plus, les modifications des taux de métabolites périphériques au cours de la quarantaine, éventuellement influencées par la composition du microbiote intestinal, peuvent également avoir un impact sur la neuroinflammation et la cognition. Il est important de noter que l’âge biologique des organes périphériques peut influencer le vieillissement cérébral, mettant en évidence l’interdépendance des processus de vieillissement systémique et cognitif au cours de l’âge mûr.
Ménopause et âge moyen chez la femme
La ménopause, survenant vers l'âge de 50 ans chez la femme, accélère le vieillissement épigénétique et affecte la cognition, avec des variations selon les individus. La transition vers la ménopause est associée à des déclins cognitifs, en particulier de la mémoire épisodique verbale, ainsi qu'à des modifications du volume de l'hippocampe, du métabolisme cérébral et de l'intégrité de la substance blanche. La ménopause précoce est corrélée à un vieillissement cérébral plus rapide, éventuellement influencé par des changements hormonaux. Les fluctuations hormonales au cours du cycle menstruel ont également un impact sur le volume de l'hippocampe. Des études chez le rat suggèrent que la ménopause influence les voies hippocampiques et la réponse immunitaire. La ménopause sert probablement de point d’arrêt dans divers processus de vieillissement cérébral, bien que ses effets varient selon les espèces. Dans l’ensemble, la ménopause est un aspect crucial de la quarantaine, qui mérite une exploration plus approfondie dans la recherche sur le vieillissement cérébral.
Conclusion
En conclusion, l’âge mûr se caractérise par des processus biologiques uniques qui influencent la santé cérébrale et cognitive future. Les trajectoires complexes de la connectivité cérébrale, de l’expression des gènes et des facteurs systémiques soulignent l’importance des études longitudinales pour améliorer notre compréhension de ces processus. Des interventions prometteuses, telles que l’exercice, offrent des pistes pour atténuer le déclin cognitif. Les différences entre les sexes observées dans les processus de vieillissement mettent en évidence la nécessité d’approches de recherche inclusives. Des méthodes d'analyse non linéaires, parallèlement à des études sur de larges tranches d'âge, pourraient aider à différencier les changements spécifiques à l'âge moyen des marqueurs du vieillissement tout au long de la vie, offrant ainsi un aperçu du vieillissement cérébral et de la santé cognitive dans une population vieillissante.
