Quelles sont les causes du déclin cognitif plus tard dans la vie et qu’est-ce qui pourrait le ralentir?

Causes et ralentissement du déclin cognitif lié à l'âge.

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Les études sur les souris permettent de comprendre pourquoi le déclin cognitif survient plus tard dans la vie et pourquoi certaines activités peuvent aider à le retarder. Crédit image : Thanasis Zovoilis/Getty Images.
  • Tout le monde connaît un certain déclin de ses capacités de réflexion et de mémoire en vieillissant, mais les scientifiques ne savent pas encore exactement pourquoi.
  • Les syndromes liés à l’âge, tels que la démence, accélèrent le rythme du déclin cognitif, tandis que certains facteurs liés au mode de vie peuvent le ralentir.
  • Une récente étude, menée sur des modèles de souris, a peut-être découvert le mécanisme central du déclin cognitif associé au vieillissement normal.
  • Une autre étude récente, également chez les souris, suggère comment l’interaction sociale, l’entraînement cognitif et l’exercice physique peuvent ralentir le déclin cognitif avec l’âge.

La cognition – le processus mental de réflexion, d’apprentissage, de mémorisation, de prise de conscience de l’environnement et de jugement – change avec l’âge.

À mesure que les cellules nerveuses et les synapses du cerveau se modifient au fil du temps, notre capacité à traiter rapidement l’information et à prendre des décisions diminue.

La plupart des gens remarquent un déclin progressif à partir de l’âge d’environ 50 ans. Cependant, cette légère baisse de la vitesse de traitement et de la mémoire de travail s’accompagne généralement d’une amélioration des connaissances cumulatives jusqu’à un âge avancé.

Mais qu’est-ce qui provoque ces changements ? Une nouvelle étude, chez les souris, suggère que des altérations d’une protéine cérébrale peuvent altérer la plasticité synaptique – la capacité des cellules nerveuses à modifier la force de leurs connexions – entraînant un déclin de la mémoire. Cette étude a été publiée dans Science Signaling.

Une autre étude, toujours chez les souris, suggère que nous pouvons contribuer à retarder le déclin cognitif lié à l’âge. Dans cette étude, publiée dans Aging, les scientifiques suggèrent que l’interaction sociale, l’entraînement cognitif et l’exercice physique activent une enzyme qui améliore le fonctionnement des cellules nerveuses et des synapses, ce qui se traduit par des performances cognitives améliorées.

Qu’est-ce qui cause le déclin cognitif ?

Dans la première étude, les chercheurs ont étudié la CaM kinase II (CaMKII), une enzyme impliquée, entre autres, dans la plasticité synaptique et la transmission des influx nerveux à travers les synapses.

En modifiant cette protéine cérébrale chez les souris, ils ont reproduit les effets cognitifs qui se produisent pendant le vieillissement normal.

Une étude précédente des mêmes auteurs suggérait que l’oxyde nitrique (NO) affecte l’action de la CaMKII. Cette étude a approfondi cette recherche et a découvert qu’un processus appelé S-nitrosylation, qui dépend du NO, modifie la CaMKII.

Si la nitrosylation de la CaMKII est réduite, ce qui se produit pendant le vieillissement normal, la mémoire et les capacités d’apprentissage sont altérées.

Le professeur Ulli Bayer, auteur de l’étude à l’Université du Colorado Anschutz School of Medicine, a expliqué à Medical News Today comment cela pourrait se produire.

« La réduction de la nitrosylation de la CaMKII entraîne une réduction de sa localisation synaptique, ce qui semble altérer ses fonctions synaptiques », nous a-t-il déclaré.

En d’autres termes, une réduction de NO ralentit le mouvement des influx nerveux à travers les connexions entre les cellules nerveuses, ce qui peut entraîner un déclin cognitif.

Mode de vie et déclin cognitif

Les chercheurs savent depuis longtemps qu’un mode de vie sain peut améliorer la santé du cerveau. Une étude de 2015 suggère que l’exercice, le jeûne intermittent et la réflexion critique sont essentiels pour une santé cérébrale optimale tout au long de la vie.

Une autre étude à grande échelle a révélé qu’un mode de vie sain est associé à un rythme plus lent de déclin de la mémoire chez les adultes ayant une cognition normale.

Les expériences positives, telles que l’interaction sociale, l’exercice physique et l’entraînement cognitif, sont également bonnes pour la santé cognitive. Ce que l’on ne sait pas, c’est comment exactement ces facteurs liés au mode de vie ont leur effet.

Maintenant, l’étude Aging, menée chez les souris, a découvert un mécanisme qui pourrait expliquer comment ces expériences positives bénéficient à votre santé cognitive.

Les chercheurs ont placé des souris adultes et âgées dans un environnement enrichi pendant 10 semaines. Elles étaient regroupées par huit à dix souris, dans de grandes cages avec de la litière, un tube en carton, une roue d’exercice, plusieurs jouets en plastique (tunnels, plateformes, bascules) et une échelle en métal. Les jouets étaient déplacés deux fois par semaine et de nouveaux jouets étaient introduits une fois par semaine.

Le groupe témoin était placé dans des cages standard, regroupé par deux à quatre souris, avec seulement de la litière et un tube en carton.

Une fois par semaine, les chercheurs ont utilisé des labyrinthes terrestres et aquatiques pour tester la fonction cognitive des deux groupes. Ils ont testé les éléments suivants :

  • mémoire de travail spatiale – la capacité de maintenir des informations spatiales actives dans la mémoire de travail sur une courte période
  • flexibilité cognitive – la capacité de s’adapter à un environnement en constante évolution
  • mémoire de référence spatiale – la capacité à se souvenir à long terme des aspects spatiaux, factuels et contextuels d’une tâche.

Comment l’enrichissement préserve les fonctions cognitives

Les souris qui avaient été maintenues dans un environnement enrichi ont montré des performances améliorées sur toutes les tâches comportementales par rapport à celles dans un environnement normal. Cette amélioration était particulièrement marquée chez les souris plus âgées.

“Notre étude fournit une base mécanistique potentielle pour les effets de l’enrichissement – cela élimine l’aspect flou associé à de telles études sur l’enrichissement et les place sur une base scientifique plus rigoureuse”, a déclaré l’auteur correspondant, le professeur Bruno Frenguelli, professeur de neurosciences à la School of Life Sciences de l’Université de Warwick, au Royaume-Uni.

Les chercheurs n’ont pas observé les avantages chez les souris présentant une mutation dans MSK1 – une enzyme impliquée dans la prolifération neuronale et la plasticité synaptique.

Ils ont conclu que MSK1 est nécessaire pour le plein bénéfice de l’enrichissement sur les capacités cognitives, la plasticité synaptique et l’expression des gènes.

Le professeur Frenguelli nous a expliqué comment cela fonctionne :

“MSK1 est une enzyme qui, lorsqu’elle est activée, régule l’expression des gènes – c’est-à-dire qu’elle favorise l’activation d’un large éventail de gènes. Un certain nombre de ces gènes ont été impliqués dans différentes formes d’apprentissage et de mémoire, nous pensons donc que MSK1 exerce ses effets bénéfiques sur la cognition en activant ces gènes.”

Exercice, socialisation et apprentissage continu

“Bien que nos études mécanistiques soient réalisées chez les souris, des études précédentes ont montré que le vieillissement entraîne une réduction de la nitrosylation de CaMKII chez les souris et les humains. […] Il devrait être possible d’utiliser des traitements pharmacologiques qui augmenteront la nitrosylation de CaMKII et soulageront ainsi les déficits cognitifs associés au vieillissement normal”, a déclaré le Dr Bayer à MNT.

Bien que de tels traitements ne soient pas encore disponibles, des recherches sont en cours, comme l’explique le Dr Bayer : “Cela nécessite des recherches/développement supplémentaires, mais il existe effectivement des approches possibles – telles que les inhibiteurs de GSNOR, une enzyme qui limite la biodisponibilité de l’oxyde nitrique et qui est surexprimée avec l’âge.”

Cependant, la deuxième étude montre que nous n’avons peut-être pas besoin d’attendre des traitements pharmacologiques pour retarder le déclin cognitif. Le professeur Frenguelli explique pourquoi l’enrichissement du mode de vie devrait fonctionner chez les personnes aussi bien que chez les souris.

“Un facteur clé de croissance cérébrale (BDNF), qui active MSK1, a été impliqué chez les rongeurs et les humains comme étant important pour ces bénéfices”, a-t-il noté.

“En identifiant les molécules clés impliquées dans ce processus, cela offre des opportunités d’exploration et d’exploitation de ces molécules en tant que cibles médicamenteuses”, a-t-il ajouté.

Et il conseille : on n’est jamais trop vieux pour bénéficier de l’exercice, des interactions sociales et de la stimulation cognitive : “Nos découvertes récentes montrent que ces avantages se produisent même chez les souris très âgées (équivalentes aux années 70 chez les humains), ce qui signifie qu’il n’est jamais trop tard pour offrir et participer à de telles activités enrichissantes pour les personnes âgées.”