Déverrouiller les Secrets Derrière la Perte de Mémoire Liée à l'Âge

Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas ont découvert que le déclin de la mémoire lié à l'âge implique des changements neuronaux complexes, mettant au défi les théories existantes et soulignant la nécessité d'une recherche nuancée sur le vieillissement cognitif.

Des chercheurs du Centre pour la Longévité Vitale (CVL) de l'Université du Texas à Dallas ont découvert que les corrélations cérébrales du déclin de la mémoire lié à l'âge sont plus compliquées qu'on ne le pensait auparavant, une découverte qui pourrait affecter les efforts pour préserver la santé cognitive chez les personnes âgées.

Le Dr Michael Rugg, directeur du CVL et professeur de psychologie à l'École des sciences comportementales et cérébrales, est l'auteur principal d'une étude, publiée en ligne le 30 novembre et dans l'édition imprimée du 24 janvier de The Journal of Neuroscience, qui a découvert que la dédifférenciation neuronale liée à l'âge, marquée par un déclin de la spécialisation fonctionnelle des différentes régions du cerveau, est entraînée par plusieurs mécanismes.

Avec l'âge - même en bonne santé - le cerveau devient moins précis dans la façon dont différentes classes d'informations visuelles sont représentées dans le cortex visuel. Cette réduction de la sélectivité neuronale, ou dédifférenciation, est liée à la détérioration des performances de la mémoire.

Utilisant l'IRM fonctionnelle (fMRI), les chercheurs ont examiné les schémas d'activité cérébrale des participants lorsqu'ils regardaient des images appartenant à de larges catégories de scènes panoramiques et d'objets. Certaines des images étaient répétées, permettant ainsi de mesurer les schémas d'activité du cerveau élucidés par les catégories d'images, ainsi que par des éléments stimulants individuels. Les participants comprenaient des groupes de jeunes et de personnes âgées en bonne santé - 24 hommes et femmes d'un âge moyen de 22 ans, et 24 d'un âge moyen de 69 ans.

Sabina Srokova PhD’22 et le Dr Michael Rugg, directeur du Centre pour la Longévité Vitale, ont publié une étude dans The Journal of Neuroscience examinant la dédifférenciation neuronale, l'âge et les capacités de mémoire. Crédit : Centre pour la Longévité Vitale / Université du Texas à Dallas

« Au niveau de la catégorie, comme nous nous y attendions, nous avons constaté que le groupe plus âgé montrait une sélectivité réduite pour les scènes par rapport au groupe plus jeune, mais pas pour les objets », a déclaré Rugg. « Mais lorsque nous avons examiné les éléments individuels, la sélectivité pour les deux scènes et les objets étaient réduites dans le groupe plus âgé. Cela implique que les mécanismes qui entraînent la dédifférenciation au niveau de l'élément individuel ne sont pas les mêmes que ceux au niveau de la catégorie. Nous avions, jusqu'à présent, supposé qu'ils étaient un seul et même mécanisme. »

« Il n'y a pas de théorie universelle de la dédifférenciation neuronale liée à l'âge. Cela a des implications importantes pour la façon dont nous comprenons et étudions les différences d'âge dans la sélectivité neuronale. »

— Dr. Michael Rugg, titulaire éminent de la Chaire en sciences comportementales et cérébrales

L'implication, selon Rugg, est que le fait de savoir à quel point le cerveau d'un individu est sélectif pour les catégories ne permet pas de prédire à quel point le cerveau sera sélectif pour les éléments individuels.

« Il n'y a pas de théorie universelle de la dédifférenciation neuronale liée à l'âge », a déclaré Rugg, qui est également le titulaire éminent de la Chaire en sciences comportementales et cérébrales. « Cela a des implications importantes pour la façon dont nous comprenons et étudions les différences d'âge dans la sélectivité neuronale, certaines mesures de laquelle sont prédictives des performances de la mémoire. À l'avenir, nous devrons être plus prudents dans la façon dont nous généralisons les conclusions au niveau des catégories à ce qui se passe plus largement dans le cerveau à mesure que les gens vieillissent. »

Sabina Srokova, doctorante en 2022, ancienne étudiante de Rugg qui est maintenant chercheuse associée à l'Université de l'Arizona, a déclaré que les résultats suggèrent qu'au moins deux facteurs indépendants sont à l'origine de la réduction de la sélectivité chez les adultes plus âgés.

« Nous savons que les mécanismes neuronaux sous-jacents à la sélectivité au niveau des catégories sont robustement liés au succès de la mémoire tout au long de la vie adulte », a déclaré Srokova. « Cependant, les facteurs qui contribuent à la relation entre la sélectivité neuronale, l'âge et les capacités de mémoire restent inconnus.

« Maintenant que nous pensons que différents mécanismes neuronaux sont à l'œuvre dans ces deux contextes, il est crucial que nous continuions à les étudier séparément. »

Les chercheurs examineront ensuite les mécanismes qui contribuent au déclin lié à l'âge de la sélectivité au niveau des catégories en utilisant un enregistrement simultané des mouvements oculaires lors de la numérisation par IRMf.

Référence : « Effets dissociatifs de l'âge sur la différenciation neuronale aux niveaux de la catégorie et de l'objet » par Sabina Srokova, Ayse N. Z. Aktas, Joshua D. Koen et Michael D. Rugg, 23 janvier 2024, Journal of Neuroscience. DOI : 10.1523/JNEUROSCI.0959-23.2023

Les autres auteurs de l'étude comprennent le Dr Joshua D. Koen, ancien boursier postdoctoral dans le laboratoire de neuroimagerie fonctionnelle de la mémoire de Rugg, et l'assistante de recherche en laboratoire Ayse Aktas.

The work was funded by the National Institute on Aging, a component of the National Institutes of Health (R56AG068149 and RF1AG039103), and by the nonprofit organization BvB Dallas.