Les neurones hyperactifs accélèrent-ils le vieillissement ?

Des chercheurs de l’Université de Nagoya, au Japon, ont découvert que le déclin cognitif lié à l’âge est davantage associé à une activation neuronale excessive au fil du temps qu’à une simple diminution de l’activité. Leur étude, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, suggère que des interventions, comme des modifications alimentaires, pourraient ralentir le vieillissement cognitif en limitant cette hyperactivité.

Un cerveau en bonne santé repose sur des neurones bien connectés qui communiquent efficacement. Traditionnellement, les scientifiques pensaient que le déclin cognitif résultait d’une baisse progressive de l’activité neuronale. Cependant, cette étude remet en question cette hypothèse en mettant en avant l’hyperactivation comme un facteur clé du vieillissement neurologique.

Chez l’humain, certains neurones deviennent hyperactifs avec l’âge. Pour explorer le lien entre ce phénomène et le déclin cognitif, le professeur associé Kentaro Noma et son équipe ont mené des expériences sur des nématodes, un type de ver microscopique.

Utilisation des nématodes pour étudier le vieillissement

« Nous avons utilisé Caenorhabditis elegans, un nématode d’un millimètre de long avec une durée de vie de deux semaines », a expliqué Noma. « Ces vers présentent divers comportements contrôlés par leurs 302 neurones. Comme C. elegans partage de nombreux mécanismes génétiques et neurologiques avec les humains, nous avons supposé que son processus de vieillissement cognitif pourrait apporter des éclaircissements sur le fonctionnement du cerveau humain. »

Les chercheurs se sont concentrés sur la capacité de C. elegans à apprendre par association, un comportement appelé thermotaxie. Lorsqu’ils étaient élevés dans un environnement riche en nourriture à 23 °C, les vers avaient ensuite tendance à se diriger vers cette température. En revanche, lorsqu’ils étaient élevés sans nourriture à 23 °C, ils l’évitaient, ce qui indiquait un apprentissage.

« Nos recherches précédentes ont montré que la capacité d’apprentissage de C. elegans diminue avec l’âge, nous laissant penser que l’activité neuronale s’affaiblit au fil du temps », a déclaré Binta Maria Aleogho, première autrice de l’étude. « Cependant, nos dernières découvertes révèlent que l’activité des neurones clés liés à l’apprentissage, les neurones sensoriels AFD et les interneurones AIY, reste largement inchangée avec l’âge. »

Hyperactivité neuronale et vieillissement

Pour approfondir leurs recherches, les scientifiques ont retiré sélectivement six types de neurones impliqués dans l’apprentissage associatif. De manière inattendue, lorsqu’ils ont supprimé soit les neurones sensoriels AWC, soit les interneurones AIA, les nématodes âgés ont retrouvé leur capacité à effectuer la thermotaxie.

Une analyse plus poussée a révélé que les neurones AWC et AIA deviennent excessivement actifs avec l’âge. « Cette hyperactivation perturbe les réseaux neuronaux normaux, empêchant un comportement thermotactique correct », a expliqué Noma.

Fait important, l’équipe a découvert que des modifications alimentaires réduisaient l’hyperactivité neuronale et préservaient la fonction cognitive. « Si des changements alimentaires peuvent atténuer la suractivation neuronale liée à l’âge chez C. elegans, des stratégies similaires pourraient aider à ralentir le vieillissement cérébral chez l’homme », a suggéré Noma.

« Nos recherches déplacent l’attention d’une simple baisse de l’activité neuronale vers les effets néfastes d’une activation excessive », a conclu Noma. « Nous poursuivrons l’étude de C. elegans afin de trouver des moyens de contrer l’hyperactivité neuronale et d’améliorer la fonction cérébrale. Comprendre ces mécanismes pourrait apporter des éclairages précieux sur le vieillissement cognitif humain. »

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Lire l’article original : Scitechdaily

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