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I - Le vieillissement cérébral normal.

II - Le vieillissement cérébral "pathologique".

 


Le vieillissement cérébral normal.

Introduction

 

Il est bien admis que les performances intellectuelles diminuent au cours du vieillissement. Notamment, la mémoire semble très sensible aux effets de l'âge [1]. D'une manière générale, toutes les fonctions cognitives semblent affectées, peu ou prou. En effet, il est reconnu que les effets négatifs de l'âge sont très variables selon les individus. Une simple observation de son entourage permet de le constater.

Dès que la mémoire est touchée, dès que l'on ne retrouve plus le nom d'une personne que l'on connaît pourtant bien, on parle immédiatement de maladie d'Alzheimer qui s'installe. Il s'agit d'une représentation issue d'une croyance bien ancrée, même dans le milieu scientifique, qui consiste à penser que la perte des fonctions cognitives, et en particulier des fonctions mnésiques, est inévitablement due à un processus pathologique de type Alzheimer. Effectivement on peut parler de croyance, puisque les études qui pourraient apporter des éléments de réponses solides sont rares, et toujours imparfaits.

Dans cette page web, nous allons passer en revue ce que nous savons des transformations physiologiques cérébrales liées à l'âgeüet nous regarderons en particulier les liens éventuels avec la maladie d'Alzheimer.

 

Les altérations du vieillissement cérébral.

 

Altération des tissus au cours du vieillissement: un facteur qui pèse beaucoup sur les performances intellectuelles

 

Au cours du vieillissement, tous les tissus se modifient et perdent leur élasticité. Ceci est vrai et bien visible pour la peau, qui va voir son réseau de fibres d'élastine et de collagène subir les effets accumulatifs de l'attaque radicalaires des processus oxydants. Les protéines, les lipides, l'ADN se modifient progressivement. Ce processus de vieillissement affecte tous les organes. Toutefois, leur évolution s'opère sur un mode différentiel puisqu'il est actuellement reconnu que tous les organes ne vieillissent pas à la même vitesse [2].

 

Le cerveau est un organe qui fonctionne selon des règles générales très simples dans leur principe mais extrêmement complexes dans leur application. Le principe général est que nous disposons de capteurs qui permettent de recevoir des informations du monde extérieur. Ces informations sont ensuite analysées et intégrées pour générer de nouvelles informations qui seront alors stockées ou utilisées pour interagir avec le monde extérieur, via des effecteurs (nos muscles par exemple). Les capteurs sont nos différents sens, et en particulier la vision et l'audition. La transmission de l'information sensorielle codée en influx nerveux par nos capteurs biologiques est ensuite transmise par des neurones sensoriels vers différentes régions du système nerveux central. Les informations sont réceptionnées dans des régions cérébrales "primaires" spécialisées (le pôle occipital pour la vision par exemple), puis intégrées et brassées avec les informations résidentes, dans des régions cérébrales de plus en plus associatives. Les nouvelles informations seront stockées ou gérées au mieux pour une action éventuelle.

 

Chaque étape du cheminement de l'information passe par diverses structures neuro-anatomiques qui seront affectées différemment par les outrages du temps. Dans cet article, nous décrirons plus précisément les transformations observées dans les structures du cortex cérébral, les plus mal connues.

 

Nos capteurs vieillissent mal

 

La longévité de l'espèce humaine s'accroît d'une manière spectaculaire, et il n'est pas rare de rencontrer des octogénaires et nonagénaires alertes et brillants. Cependant on notera qu'ils sont souvent bardés d'appareils bioniques, avec un jeu complet de lunettes à portée de main et un ou deux sonotones électroniques. D'autres signes du vieillissement comme la cataracte auront éventuellement été corrigés d'un geste chirurgical anodin. Ceci démontre que nos capteurs fondamentaux diminuent en performance régulièrement au cours du temps [3]. Même si parfois la technologie compense, il ne faut pas se cacher que cette atteinte liée au vieillissement altère déjà les performances cognitives de l'individu. En effet, la perte de souplesse de l'oreille interne liée à l'âge diminuera par exemple notre capacité à distinguer une conversation d'un bruit de fond ambiant. Ceci diminue donc les entrées pertinentes d'information. Les effets peuvent être importants car ils isolent l'individu un peu plus, avec la possibilité de répercussion importante sur l'état psychique, et un effet délétère accélérateur en boucle possible [1]. Au total, le vieillissement des organes sensoriels entrave indirectement la saisie correcte de l'information et restreint ainsi l'efficience de sa mémorisation. Les variables sensorielles sont fortement corrrélées avec l'état cognitif des sujets àgés [4].

 

La transmission des informations est ralentie au cours du vieillissement

 

Les informations se propagent sous forme de trains d'influx nerveux le long des membranes de la cellule nerveuse. Il s'agit d'une dépolarisation de la membrane qui va se propager jusqu'à la synapse. Ces micro-courants se modulent en fonction du nombre de décharges, de leur fréquence, de leur amplitude et de l'organisation de ces décharges, ce qui réalise un codage du message électrique envoyé aux neurones-cible. La vitesse de l'influx est déterminante dans la capacité de transmission des informations. La vitesse aussi bien que l'amplitude de l'onde de dépolarisation diminuent d'une manière linéaire avec l'âge chez les plus de 50 ans. Les données de la littérature, peu nombreuses, indiquent une diminution qui va de 10 à 30%. Ceci résulte essentiellement d'une altération progressive de la structure de la membrane plasmique, suite à l'attaque radicalaire qui modifie la structure des lipides et des lipoprotéines [5].

Le vieillissement du tissu se répercute également sur d'autres aspects du fonctionnement neuronal. Ainsi, chez les animaux àgés, on observe une diminution significative des concentrations de neuromédiateurs [6] [1], de leurs récepteurs et des capacités de liaison de ces récepteurs [7] .

 

Au total, le vieillissement à la fois des capteurs, de la transmission de l'influx nerveux et des constituants neurochimiques observés au cours du vieillissement diminuent sérieusement l'acquisition et la transmission des données. Ce vieillissement pourra être accéléré par le vieillissement d'autres organes ou d'autres fonctions, tels le sommeil ou la fonction endocrinienne [8]. Au fur et à mesure que l'on avance en âge, on assiste à une augmentation du temps nécessaire pour traiter l'information. Il existe donc un ralentissement global du traitement de l'information, qui affecte la fonctionnalité de la cognition et en particulier celle de la mémoire [9]. Ainsi une vitesse de traitement plus lente aurait pour effet la disparition des informations avant qu'elles n'aient pu être traitées et expliquerait en partie l'oubli [9].

 

Y a-t-il une atrophie cérébrale et une perte neuronale au cours du vieillissement ?

 

            Dans les mythes concernant le vieillissement cérébral, il y a celui de la perte des cellules nerveuses. Nous en perdrions 10.000 ou 100.000 par jour selon les versions et l'imagination des conteurs (et non des compteurs). En effet, n'oublions pas que nous avons de 10 à 100 milliards de neurones, chiffre impressionnant qui montre que nous sommes incapables de les compter précisément. Il est vrai que l'atrophie cérébrale, objectivée par le scanner ou l'IRM, est fréquente au cours du vieillissement. Mais rien ne prouve que le vieillissement est la cause de l'atrophie. Il s'agit d'une erreur d'interprétation classique, mais regrettable, car cette atrophie résulte la plupart du temps d'une pathologie neurodégénérative qui s'installe. En effet, la maladie d'Alzheimer, par exemple, touche un patient sur quatre, voire sur trois, à l'âge de 90 ans, et 40% des nonagénaires sont déments, ce qui démontre la grande fréquence des pathologies cérébrales. On peut donc s'attendre à trouver une atrophie infraclinique fréquente chez les non-déments àgés de plus de 70 ans. L'atrophie peut également résulter d'une perte de volume des neurones et leurs extensions neuritiques, et non d'une mort neuronale.

            Par ailleurs, la perte neuronale qui serait liée au vieillissement n'a jamais été démontrée. D'abord en raison de ce qui est évoqué au paragraphe précédent. Ensuite parce que le comptage des cellules nerveuses est difficile à effectuer. De nombreux biais expérimentaux sont possibles. La difficulté provient du fait que l'on comptabilise l'existant alors qu'il faudrait compter ce qui est perdu. Après correction, les données des experts restent contradictoires, aussi bien pour quantifier la perte neuronale du vieillissement que celle des maladies neurodégénératives.

Au total, la perte significative des cellules nerveuses au cours du vieillissement reste un mythe. Au contraire, certains cerveaux centenaires, pratiquement parfaits, démontrent que le cerveau peut résister à l'usure du temps.

 

REFERENCES

 

1.         Gély-Nargeot, M.C., et al., Effet du vieillissement cognitif sur les performances mnésiques. La Presse Médicale, 2000. 29(15): p. 849-857.

2.         Robert, L., Le vieillissement. Belin CNRS Editions, 1994.

3.         Section.III, Senses:sensory cortices and primary afferent functions. Vision. Hearing. Chemical senses. Functional neurobiology of aging. Edited by Hof P, Mobbs CV. Academic Press., 2001: p. 495-655.

4.         Lindenberger, U. and P.B. Baltes, Intellectual fonctionning in old and very old age: cross-sectionn al results from the Berlin aging study. Psychol. Aging, 1997. 12(3): p. 410-432.

5.         Rivner, M.H., T.R. Swift, and K. Malik, Influence of age and height on nerve conduction. Muscle Nerve, 2001. 24(9): p. 1134-41.

6.         Morgan, D. and P. May, Age-related changes in synaptic neurochemistry. Handbook of the biology of aging. Edited by Schneider EL, Rowe JW. Academic press, 1990. Third edition.: p. 219-254.

7.         Mishizen, A., M. Ikonomovic, and D. Armstrong, Glutamate receptors in aging and Alzheimer's disease. Functional neurobiology of aging. Edited by Hof P, Mobbs CV. Academic Press., 2001: p. 283-314.

8.         Section.V, Homeostasis: hypothalamus and related systems. Functional neurobiology of aging. Edited by Hof P, Mobbs CV. Academic Press., 2001: p. 739-937.

9.         Hartley, A.A., Attention. The handbook of aging and cognition. Craik F, Salthouse T.A Eds). Hillsdale N.J, Lauwrence Erlbaum Associates, 1992: p. 3-50.

 


 

A lire:

- Le vieillissement par Ladislas Robert, Croisée des Sciences, Editeurs: Belin, CNRS Edition, 1994

- Ladislas Robert, Vieillissement du cerveau et démence, Flammarion, 1998.

   
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