Une courte séance de zapping cérébral peut inverser certains des effets du vieillissement chez les personnes âgées, suggère une nouvelle étude.
La technique n'est pas encore prête pour une utilisation non expérimentale, et on ne sait pas combien de temps durent les avantages. Mais les auteurs de l'étude ont déclaré qu'ils espéraient que leurs résultats ouvriraient la voie à l'amélioration de la cognition chez les adultes en bonne santé et chez les personnes atteintes d'Alzheimer et d'autres types de démence.
"Ces résultats sont importants parce qu'ils nous donnent non seulement de nouvelles informations sur la base du cerveau pour le déclin de la mémoire de travail liée à l'âge, mais ils nous montrent également que les changements négatifs liés à l'âge ne sont pas immuables", a déclaré le chef de l'étude Robert Reinhart, un neuroscientifique à l'Université de Boston.
Les résultats ont été publiés aujourd'hui (8 avril) dans la revue Nature Neuroscience.
Mémoire de travail
Reinhart et son co-auteur, le doctorant John Nguyen, ont concentré leur étude sur un aspect de la cognition appelé mémoire de travail. C'est le carnet de croquis du cerveau, a déclaré Reinhart lors d'un point de presse. Il permet aux gens de conserver les informations en cours d'utilisation pendant quelques secondes à la fois, facilitant toutes sortes de tâches importantes, de l'exécution de calculs mentaux à la lecture en passant par une conversation. La recherche a montré que la mémoire de travail est un élément clé du renseignement, a déclaré Reinhart aux journalistes.
Mais la mémoire de travail diminue à l'âge adulte. La baisse n'est pas dramatique, mais elle est suffisamment importante pour que les personnes âgées exécutent en moyenne moins bien les tâches de mémoire de travail que les adultes plus jeunes. Reinhart et Nguyen voulaient voir s'ils pouvaient comprendre pourquoi - et peut-être changer cette trajectoire.
Les chercheurs ont recruté 42 adultes âgés de 20 à 29 ans et 42 adultes âgés de 60 à 76 ans; les scientifiques ont demandé aux participants d'effectuer une tâche de mémoire de travail pendant que leur activité cérébrale était surveillée par électroencéphalogramme. La tâche était un simple jeu "trouver les différences", dans lequel les participants ont vu deux images très similaires sur un écran dans une courte succession et ont dû identifier ce qui était différent sur la deuxième image. Tous les participants étaient en bonne santé, sans diagnostic de démence ou d'autres problèmes cognitifs.
Dans certaines séances, les participants ont fait la tâche pendant que leur cerveau était légèrement stimulé avec une méthode électrique non invasive appelée stimulation transcrânienne à courant alternatif. À l'aide d'électrodes sur le cuir chevelu, les chercheurs ont pulsé une stimulation électrique rythmique dans les zones cérébrales préfrontales et temporales. La communication entre ces régions, à l'avant et sur les côtés du cerveau, est considérée comme importante pour la mémoire de travail.
Booster de cerveau
L'expérience était en double aveugle, donc ni les participants ni les chercheurs ne savaient quand les participants recevaient une stimulation cérébrale. À part une sensation de picotement initiale sur le cuir chevelu, la stimulation ne ressemble à rien, a déclaré Reinhart. (Pour tromper les participants lors de simulations, les chercheurs leur ont donné 30 secondes de courant électrique léger à travers les électrodes, imitant cette sensation.) Les participants sont venus pendant plusieurs jours pour leur simulation et de vraies sessions, et la stimulation a duré 25 minutes.
Avant toute stimulation, les adultes plus âgés réussissaient moins bien la tâche de mémoire de travail que la cohorte plus jeune. La précision chez les jeunes adultes était en moyenne d'environ 90%, avec des scores allant des années 80 élevées à près de 100% corrects. Chez les personnes âgées, la moyenne était plus proche de 80%, avec des scores allant du bas des années 70 au milieu des années 80.
La stimulation a comblé cet écart. Dans les 12 minutes environ suivant le début de la stimulation cérébrale, les adultes plus âgés ont commencé à fonctionner aussi bien que le groupe plus jeune. Cette amélioration s'est poursuivie aussi longtemps que l'expérience a duré, 50 minutes après l'arrêt de la stimulation.
"Nous n'avons pas vu les effets se réduire à la ligne de base ni même évoluer vers le niveau de base", a déclaré Reinhart. Les chercheurs n'ont pas expérimenté pour voir combien de temps les résultats durent, mais les résultats d'autres recherches sur la stimulation cérébrale suggèrent que les effets pourraient persister pendant plusieurs heures, a-t-il déclaré.
Dans des expériences de suivi avec 49 autres adultes plus âgés et plus jeunes, les chercheurs ont également testé les effets de la stimulation cérébrale sur les jeunes adultes qui avaient les scores de mémoire de travail les plus faibles. Ces jeunes ont également reçu un coup de pouce, ont découvert les chercheurs.
"Je pense qu'il est possible de sorte de turbocompression même un fonctionnement cognitif normal et sain, y compris chez les jeunes", a déclaré Reinhart.
Synchronisation
L'étude a été réalisée de manière impressionnante, ont déclaré Walter Paulus et Zsolt Turi, tous deux neurophysiologistes cliniciens du University Medical Center Göttingen en Allemagne, qui n'ont pas participé à la recherche. Les chercheurs ont vérifié leurs propres travaux sur des échantillons de suivi des participants, ce qui renforce la confiance dans les résultats, a déclaré Turi à Live Science.
Il reste cependant du travail à faire, a averti Paulus. Déjà, a-t-il déclaré à Live Science, certaines entreprises vendent des appareils destinés à stimuler le cerveau à travers le crâne. Mais comme le montre l'étude de Reinhart et Nguyen, la stimulation cérébrale doit être personnalisée. Les chercheurs ont fait beaucoup de travail préliminaire pour s'assurer qu'ils ont placé les électrodes correctement et ont fourni la stimulation appropriée pour améliorer la fonction cérébrale.
"Si vous vous écartez du protocole, vous risquez de vous retrouver sans résultat ou avec des résultats contre-productifs", a déclaré Paulus.
Avec de nouvelles recherches, cependant, la technique est prometteuse pour une utilisation chez les patients, a-t-il ajouté.
La stimulation semble inverser le déclin du vieillissement pour plusieurs raisons clés, a déclaré Reinhart. Premièrement, il ciblait étroitement le cortex préfrontal et le lobe temporal. Chez les jeunes adultes qui utilisent leur mémoire de travail, ces deux zones synchronisent les rythmes de leur activité. Plus la synchronisation est serrée - un modèle de basse fréquence autour de 8 hertz semble être le point idéal - meilleure est la mémoire de travail, a déclaré Reinhart.
Chez les personnes âgées, cette synchronisation étroite disparaît, ce qui semble être à l'origine du déclin de la mémoire de travail.
Cela conduit à la deuxième caractéristique clé de la stimulation cérébrale: sa rythmicité. Les chercheurs ont pulsé un courant alternatif adapté aux rythmes cérébraux naturels des personnes dans ces zones. En substance, le pouls fait à nouveau parler les deux zones.
"Nous synchronisons ces zones cérébrales qui sont découplées ou non corrélées ou moins synchronisées chez les personnes âgées", a déclaré Reinhart.
Les jeunes adultes qui étaient pires à la tâche de mémoire de travail ont également eu un bavardage cérébral relativement désynchronisé, a noté Reinhart.
Les nouveaux résultats sont un point de départ, a déclaré Reinhart. Déjà, l'équipe de recherche a commencé à pousser ses études dans les domaines des maladies et des troubles. Les chercheurs ont trouvé, mais pas encore publié, des preuves que les personnes âgées présentant plus de symptômes de démence (mais pas de démence à part entière) présentent une pire synchronisation du cerveau dans les régions de la mémoire de travail et de la mémoire à long terme. Cela pourrait signifier que la technique de synchronisation du cerveau pourrait être un traitement non invasif pour la maladie d'Alzheimer et d'autres formes de démence, a déclaré Reinhart.
Les chercheurs ont également découvert qu'ils peuvent stimuler le cerveau avec des rythmes qui désynchronisent les régions du cerveau.
"Cela augure bien pour les prochaines étapes cliniques, car nous savons qu'il existe des troubles cérébraux caractérisés par l'hypoconnectivité, comme l'autisme, la schizophrénie et la maladie d'Alzheimer, mais il y a aussi des troubles caractérisés par une connectivité cérébrale excessive, comme la maladie de Parkinson et l'épilepsie", a déclaré Reinhart. "Les débuts d'un outil qui peut à la fois synchroniser et rendre votre cerveau plus connecté, et désynchroniser et rendre votre cerveau moins connecté."
