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Des chercheurs découvrent un nouvel indicateur intrigant du déclin cognitif et de la démence chez les personnes âgées

Les personnes âgées présentent généralement une diminution de leur capacité d’orientation, généralement attribuée à une détérioration de la mémoire spatiale. Mais des chercheurs américains ont montré pour la première fois que ce déclin est en partie dû à des changements dans le comportement d’exploration typique à l’âge mûr. Dans une tâche d’apprentissage dans un labyrinthe, les personnes d’âge moyen étaient des explorateurs moins efficaces que les jeunes. Cette découverte pourrait avoir des applications dans le diagnostic clinique et le traitement du déclin cognitif et de la démence.

La navigation spatiale, c’est-à-dire la capacité à sélectionner et à suivre un itinéraire d’un endroit à un autre, est une compétence que nous utilisons tous les jours. En fonction de la pratique, des capacités cognitives générales et de l’environnement de l’enfance, certaines personnes sont naturellement plus douées que d’autres dans ce domaine. Mais les recherches ont également montré que les compétences en matière de navigation spatiale ont tendance à diminuer avec l’âge.

Ce déclin de la capacité de navigation est généralement attribué à une détérioration de la mémoire spatiale, due à des changements dans la structure et le fonctionnement du cerveau qui se produisent naturellement avec l’âge. Mais qu’en est-il si ce n’était pas seulement dû au déclin de notre mémoire spatiale, mais aussi à des changements dans la façon dont nous explorons un nouvel environnement ? Un tel changement a été observé chez les animaux vieillissants, allant des insectes aux rongeurs en passant par les poissons.

Et maintenant, un changement analogue dans le comportement d’exploration à l’âge mûr a été démontré pour la première fois chez l’homme. Ces résultats, qui pourraient avoir des applications cliniques, sont publiés dans Frontières des neurosciences du vieillissement.

Une étude exploratoire

Le premier auteur, le Dr Vaisakh Puthusseryppady, chercheur postdoctoral à l’Université de Californie à Irvine, a déclaré : « Par rapport aux individus plus jeunes, les personnes d’âge moyen font preuve d’une moindre capacité d’exploration lorsqu’elles découvrent un nouvel environnement de labyrinthe et semblent donner la priorité à l’apprentissage d’emplacements spécifiques et importants dans le labyrinthe plutôt qu’à la disposition générale du labyrinthe. »

Puthusseryppady et ses collègues ont recruté 87 femmes et hommes d’âge moyen (en moyenne 50 ans) et 50 jeunes (en moyenne 19 ans) comme volontaires. Aucun d’entre eux n’avait d’antécédents de maladie neurologique, y compris de démence, ou de maladie psychiatrique.

Une recherche historique étonnante

Les chercheurs ont testé la capacité des volontaires à explorer et à s’orienter dans un labyrinthe en réalité virtuelle. Le labyrinthe était composé de carrefours et de couloirs, séparés par des haies. Des objets distinctifs étaient dispersés autour du labyrinthe à des endroits stratégiques comme points de repère. Dans la première « phase d’exploration », les volontaires ont été invités à explorer librement le labyrinthe et à apprendre l’emplacement des objets.

Dans chacun des 24 essais de la deuxième « phase d’orientation », les volontaires devaient appliquer ce qu’ils avaient appris, en naviguant entre deux objets choisis au hasard en 45 secondes.

Comme prévu, les jeunes ont en moyenne plus de chances de trouver leur chemin. Mais surtout, des analyses statistiques plus poussées ont montré que cette différence de taux de réussite était en partie due aux changements qualitatifs observés dans la façon dont les participants jeunes et d’âge moyen apprenaient à connaître le labyrinthe.


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« Comparés aux individus plus jeunes, les individus d’âge moyen ont moins exploré l’environnement du labyrinthe, car ils ont parcouru moins de distance, se sont arrêtés plus longtemps aux points de décision et ont visité plus d’objets que les individus plus jeunes », a déclaré le Dr Mary Hegarty, professeur au Département des sciences psychologiques et cérébrales de l’Université de Californie à Santa Barbara, et co-auteur correspondant.

Ces différences étaient si notables que les auteurs ont pu prédire, grâce à l’intelligence artificielle, si un participant était d’âge moyen ou jeune.

Ouvrir la voie aux candidatures

La réduction de l’exploration chez les personnes d’âge moyen peut être due à des changements liés à l’âge dans le réseau de navigation du cerveau, par exemple dans les lobes temporal et pariétal médians.

Les auteurs ont émis l’hypothèse que ces résultats pourraient éclairer les interventions de formation qui peuvent aider les adultes d’âge moyen à améliorer leurs capacités de navigation et à préserver leurs capacités cognitives.

Daniela Cossio, co-auteure et doctorante à l’Université de Californie à Irvine, explique : « Si nous pouvions entraîner les personnes d’âge moyen à mieux explorer de nouveaux environnements – en mettant l’accent sur les déplacements sur de plus grandes distances, en empruntant des chemins qui relient l’environnement, de manière plus dispersée – cela pourrait conduire à des améliorations de leur mémoire spatiale, contribuant ainsi à ralentir leur déclin de leurs capacités cognitives. »

Le Dr Elizabeth Chrastil, l’une des auteures correspondantes et professeure associée au même institut, a fait des prévisions : « Nous étudions actuellement si ces types de changements dans le comportement d’exploration peuvent être identifiés chez les personnes à risque de maladie d’Alzheimer, ainsi que chez celles qui en sont effectivement atteintes. Nous pensons que le comportement d’exploration altéré pourrait devenir à terme un nouveau marqueur clinique du déclin cognitif précoce lié à la maladie d’Alzheimer ».


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