Transcript Plasticité neuronale et cognitive?

Plasticité neuronale et cognitive dans
le vieillissement humain
Michel Isingrini
UMR CNRS 7295 CeRCA
Centre de Recherches sur la Cognition et l’Apprentissage
Equipe « Vieillissement et Mémoire »
Vieillissement…
• Préoccupation majeure des sociétés
développées
– 15% de plus de 65 ans en Europe
– France, retraites 25 à 30 ans
• Un objectif essentiel: vieillissement réussi
• Recherche
– Identifier et comprendre les effets délétères
– Identifier et comprendre les ressources
protectrices
Une ressource protectrice: « la plasticité »
• Neuronale
– Le cerveau n’est pas statique
– Adaptation et compensation tout au long de la vie
– Suite à : nouvelles expériences, lésions,
vieillissement
– Réorganisations neuronales
• Comportementale, Cognitive
– Changements ou réorganisation au niveau cognitif
sous l’effet de l’expérience, en réaction au
vieillissement
• La plasticité dans le grand âge?
Neuroplasticité…
Rosensweig, 1962 –
Milieu enrichi / milieu appauvri
Milieu enrichi
Poids du cortex
Rosensweig et al., 1962
(Poids, Epaisseur, Synapses, C. Gliales, Vascularisation…)
Apprentissage…
Contrôles
Enrichis
Chez l’homme, apport de la neuroimagerie
Maguire et al., 2000; IRMs
Neuroplasticité chez les chauffeurs de taxis
Hippocampe postérieur
Question….
• La plasticité neuronale et la plasticité
cognitive sont-elles encore possibles
chez l’adulte âgé ?
Neuroplasticité et cerveau âgé?
• Chez l’animal
– Souris âgées/environnement enrichi : neurogénèse,
arborisation dendritique, réorganisation des réseaux
neuronaux
• Chez l’homme
– AVC/réorganisation neuronale compensatoire
– Exercice physique: retarde la diminution du CPF
– Entrainement: augmente volume et activité
neuronale, et corrèle avec la performance
• COGNITIF: sensori-moteur, distractibilité, mémoire de
travail
Une découverte inattendue….
IRMf: activation neuronale lié à la mémoire épisodique
 Patterns d’activation plus
symétriques chez les
sujets âgés:
 REORGANISATION
NEURONALE
COMPENSATOIRE?
Jeunes
Agés
Une vision nouvelle du
vieillissement..
• Pas seulement délétère…..
• Mécanismes neuronaux et cognitifs de
protection
• Orientation de la recherche sur les facteurs
protecteurs
« pertes » versus « gains »
• Un processus de déclin inéluctable
• Pertes
– Physiques et cognitives
• Mais, des gains possibles?
• Grâce à quels mécanismes?
– Plasticité neuronale et cognitive?
Volume du cortex
gradient antérieur-postérieur
Pariétal: r = - .20
Préfrontal: r = - .56
Occipital: r = - .19
Temporal : r = - .37
Coefficients de corrélation âge/volume (Raz, 2000, 2004)
Effets de l’âge sur la cognition
Park et al.(2002)
Des modifications plutôt
« fonctionnelles »….
• Difficulté d’auto-initiation des processus
• Manque de ressources attentionnelles et
de MT
• Une atteinte « récupérable »….
• Différence / vieillissement pathologique
Logan et al., 2002;
Gabrielli et al., 1996
IRMf à l’encodage
Jeunes
Encodage
superficiel
(Perceptif)
Encodage
profond
(Sémantque)
Agés
Effet d’une aide sur la mémoire
Mots rappelés
Backman et al., 1998
Sensibilité individuelle…..
•Des différences entre les individus
•20 à 30% des participants non
affectés
•Mécanismes protecteurs ?
•Réorganisations neuronales et
cognitives?
Hypothèse de la réserve cognitive
Vieillissement
Fonctions cognitives
RESERVE
Education
Loisirs
Activité physique
Mémoire de travail
Niveau exécutif…
Expérience / entrainement
Trajectoires de vieillissement…….
Performances
Réserve +
Réserve AGE
Niveau scolaire et maladie d’Alzheimer….
Réserve +
Pathologie
Expression clinique
Réserve AGE
65 ans
72 ans
Médiation cognitive
Mémoire de travail
Age
• Stockage
• Traitements
• Mise à jour
• Inhibition
• Flexibilité
Mémoire
Raisonnement
Langage
Compréhension
Médiation cognitive
Mémoire de travail
• RESERVE
• ENTRAINEMENT
Age
• Stockage
• Traitements
• Mise à jour
• Inhibition
• Flexibilité
Mémoire
Raisonnement
Langage
Compréhension
Réserve et mémoire
Angel et al., 2011
Réserve et mémoire
Jeunes
Agés MT+
Agés MT-
Angel et al., 2011
Plasticité cognitive dans le grand
âge?
• Réorientations des stratégiques
cognitives
• Effets de l’entrainement
• Réorganisations neuronales
Réorientation des stratégies
d’encodage
Froger et al., 2012
Réorganisation des stratégies de récupération
en mémoire
(Bugaiska et al., 2007)
Effet de l’entrainement
Borella et al., 2010
Effet de l’entrainement
Borella et al., 2010
Spécifique
Effet de l’entrainement
Borella et al., 2010
Spécifique
Transfert
Réorganisation neuronale
Compensation ?
Réserve et réorganisation neuronale
Park et al., 2009; Cabeza et al., 2002
Rôle de la mémoire de travail
• Est ce que la réorganisation par sur-activation
controlatérale est favorisée chez les sujets à
forte réserve de mémoire de travail…
Indice de latéralisation….
Agés
Indice de latéralisation….
Jeunes
Indice de latéralisation pariétale (ILP)
(H. gauche - H. droit / H. gauche + H. droit)
Jeunes
Agés
Angel et al., 2011, 2012
CORRELATIONS…..
ILP et capacité
mnésique
ILP et capacité
exécutive
1
40
0,5
35
0
30
EFI
Hits (%)
45
25
20
-0,5
-1
15
-1,5
10
-2
5
-2,5
0
0
0
0,2
0,4
0,6
PLI
0,8
1
0,2
0,4
0,6
0,8
1
PLI
Angel et al., 2012
40
IRMf
H. gauche
H. droit
Angel et al., in press
Mémoire de travail
Réorganisation cérébrale
(bilatéralisation)
Vieillissement
Mémoire
CONCLUSION….
Vieillissement
Réserve
Education
Niv. Exécutif
M. Travail
Modifications
corticales
Déficit cognitif
Adaptation cognitive stratégique
Réorganisation neuronale
(plasticité, compensation, protection)
Réduction des différences jeunes-âgés
Merci de votre attention….
Collaborateurs…
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•
•
•
L. Angel
B. Bouazzaoui
S. Fay
S. Vanneste
L. Taconnat