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Pourquoi certaines personnes âgées présentent-elles un déclin de leur mémoire spatiale ?

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Le vieillissement se manifeste de diverses manières, l’une d’entre elles étant la modification de la fonction de mémoire. Mais certaines personnes âgées connaissent un déclin de la mémoire plus rapide que d’autres.

Une nouvelle étude menée par des psychologues de l’Université d’Arizona a étudié les scénarios possibles qui pourraient conduire à une perte de mémoire chez certaines personnes âgées. Les chercheurs ont également étudié les facteurs dépendants et indépendants de l’âge qui pourraient contribuer au déclin de la mémoire chez les personnes plus jeunes et plus âgées.

L’étude suggère que l’hippocampe, une région du cerveau associée à la mémoire et à la navigation, pourrait contribuer à la difficulté d’apprendre de nouveaux environnements et emplacements chez certaines personnes âgées. Les représentations neuronales dans l’hippocampe pourraient expliquer pourquoi certaines personnes ont du mal à se souvenir des lieux, a déclaré Li Zheng, chercheur au Département de psychologie et auteur principal de l’étude.

“Les résultats de l’étude seront utiles pour prédire le niveau de déclin de la mémoire aux premiers stades de la démence”, a déclaré Zheng.

Publié dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciencesla nouvelle étude est conçue sur la base d’une étude similaire menée chez des rats par Carol Barnes, professeur Regents de psychologie, de neurologie et de neurosciences.

L’étude de Barnes a porté sur des cellules spécialisées de l’hippocampe appelées « cellules de lieu », ou neurones qui se déclenchent lorsqu’une personne ou un animal entre dans un endroit particulier. Lorsqu’un individu se rend dans un autre endroit, une cellule d’un autre endroit se déclenche, aidant l’hippocampe du cerveau à construire une représentation mentale de chaque espace.

Lorsqu’un animal ou un humain entre dans un nouvel environnement, les cellules du lieu subissent un processus appelé « remappage ». L’étude a observé que les rats plus âgés présentaient davantage de difficultés à se reprogrammer pour différents environnements que les rats plus jeunes, ce qui indique des performances de mémoire spatiale inférieures.

S’appuyant sur l’étude de Barnes, Zheng et son équipe ont recruté 25 jeunes adultes et 22 personnes âgées, tous en bonne santé. Les participants ont été invités à participer à une expérience de réalité virtuelle. Sur un écran d’ordinateur, les plus jeunes et les plus âgés ont mémorisé l’agencement et l’emplacement de six magasins dans deux villes virtuelles.

Les participants ont été invités à répondre à une série de questions pour tester leur mémoire spatiale, tandis que les chercheurs ont simultanément scanné le cerveau des participants à l’aide d’un scanner d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Le scanner a capturé les signaux neuronaux dans l’hippocampe.

Les chercheurs ont découvert, conformément à l’étude de Barnes, que les personnes âgées présentaient en moyenne des représentations neuronales qui ne différenciaient pas bien les environnements par rapport aux adultes plus jeunes.

Cependant, l’étude a révélé qu’il existe un facteur indépendant de l’âge qui affecte la rétention de la mémoire. Suggérant que des neurones distincts dans l’hippocampe remplissent différentes fonctions, Zheng a expliqué que, par exemple, un neurone peut réagir à la forme d’un environnement, tandis qu’un autre répond à la couleur du fond ou à d’autres caractéristiques. Ces neurones collaborent pour créer une représentation complète de l’ensemble de l’environnement.

Si un groupe de neurones assume la même fonction, il existe un risque que certaines caractéristiques de l’environnement ne soient pas représentées avec précision, ce qui signifie que la fidélité des signaux neuronaux est compromise et faible, a déclaré Arne Ekstrom, professeur de cognition et systèmes neuronaux à l’UArizona et auteur principal de l’article. À l’heure actuelle, la raison des signaux de faible fidélité chez les adultes plus jeunes et plus âgés n’est pas claire, a-t-il déclaré.

“Toute personne ayant de mauvaises performances de mémoire affichera un signal neuronal de moindre fidélité”, a déclaré Zheng. “L’âge n’a rien à voir avec ça.”

L’étude mentionne également l’existence d’un facteur dépendant de l’âge, que les chercheurs décrivent comme la qualité des signaux neuronaux provenant d’autres parties du cerveau vers l’hippocampe, par exemple les informations visuelles provenant de la partie arrière du cerveau. Même certaines personnes âgées très performantes participant à l’expérience ont présenté une diminution de la qualité des signaux neuronaux entrant dans l’hippocampe.

On soupçonne depuis longtemps qu’un facteur lié à l’âge influençant la mémoire pourrait être la qualité du signal entrant dans une région du cerveau, ce qui pourrait être lié à des changements dans la plasticité du cerveau vieillissant, a déclaré Ekström. Les résultats de l’étude associent les réductions de la qualité des entrées dans l’hippocampe à l’âge et à une moins bonne mémoire spatiale, a-t-il déclaré.

Les informations tirées de l’indice de remappage et de la fidélité des signaux neuronaux peuvent être utiles pour prédire l’ampleur du déclin de la mémoire chez les personnes atteintes de démence, a déclaré Zheng.

Dans un avenir proche, l’équipe de recherche prévoit de reproduire l’étude avec des expériences de réalité virtuelle immersives, qui, selon Zheng, utiliseraient des signaux corporels et une navigation vers la cible de manière plus naturaliste.

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