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NEURO: La plasticité des cerveaux plus âgés est dans la substance blanche

Actualité publiée il y a 4 années 10 mois 2 semaines
Nature Communications

La plasticité du cerveau, c’est-à-dire sa capacité d’adaptation et de modification avec l’apprentissage n’a pas de limite d’âge. On sait aujourd’hui qu’exercer son cerveau peut améliorer sa plasticité. Cependant, globalement avec le vieillissement, le cerveau devient « moins souple » et l'apprentissage plus difficile. Cette étude l'Université Brown confirme le développement de la plasticité avec l’apprentissage chez les personnes âgées mais montre qu’elle se produit dans un «tissu » du cerveau différent par rapport aux sujets plus jeunes, la substance blanche. Ces travaux, présentés dans la revue Nature Communications, ont d’évidentes implications pour la compréhension des maladies neurodégénératives.


Ici, les chercheurs ont soumis 18 participants âgés de 65 à 80 ans et 21 participants plus jeunes, âgés de 19 à 32 ans, à l'apprentissage, sur une semaine, d'une tâche abstraite de perception visuelle. Les participants regardaient des écrans montrant une texture de fond de lignes orientées dans une direction particulière. Parfois, une petite parcelle de l'écran montrait rapidement des lignes pointant dans l'une de deux directions différentes. Les participants devaient alors signaler cette orientation particulière, en appuyant sur un bouton. L'expérience montre que si, naturellement, les résultats varient d'un participant à l'autre, les sujets plus âgés sont tout aussi capables, en moyenne, de faire des progrès substantiels dans cet apprentissage.

La plasticité cérébrale est « blanche », chez les plus âgés : Au-delà des degrés d'apprentissage, les chercheurs se sont intéressés à la plasticité cérébrale, en scannant les cerveaux des participants au début et à la fin de la semaine d'étude en utilisant l'IRM pour évaluer la plasticité dans le cortex, et l'imagerie du tenseur de diffusion, une autre technique d'IRM qui peut permettre d'identifier des changements dans la substance blanche. La substance blanche, constituée de paquets d'axones protégées par des gaines de myéline, contribue à la transmission de signaux cérébraux (Voir visuel ci-contre)

Ces différentes analyses ont porté sur la zone du cerveau impliquée dans l'apprentissage visuel, la matière grise du cortex visuel et sur la substance blanche située en dessous. Ces analyses révèlent plusieurs associations importantes:

· un changement dans la substance blanche du cerveau chez les participants plus âgés,

· une plasticité accrue dans le cortex, chez les participants plus jeunes.

· L'étude confirme aussi que le degré de plasticité dans le cortex devient de plus en plus limité avec l'âge.

· Enfin, chez les 2 groupes de participants, les modifications cérébrales sont bien constatées uniquement dans les zones correspondant au traitement visuel.

Le Dr Takeo Watanabe, professeur à l'Université Brown et co-auteur de l'étude précise néanmoins que les personnes plus âgées conservent bien la capacité d'apprendre - ici visuellement- et que cet apprentissage est matérialisé par l'imagerie essentiellement par modification de la structure de la substance blanche du cerveau. Mais ce n'est pas tout.

Chez les plus âgés, il y a les bons et les mauvais élèves : En analysant plus avant l'association entre les changements de la substance blanche et les performances de l'apprentissage chez les sujets âgés, les chercheurs constatent que les sujets peuvent être répartis en 2 groupes bien distincts : les «bons élèves» et ceux qui ont « du mal à apprendre ».

Dans le groupe qui a très bien appris, il existe une association positive entre les changements de la substance blanche et l'amélioration de l'apprentissage.

Dans le groupe « récalcitrants », l'amélioration de l'apprentissage diminue avec un changement plus important de la substance blanche.

Les chercheurs ne savent pas expliquer ces deux tendances contraires, si ce n'est que dans le groupe des bons élèves, la plasticité de la substance blanche favorise l'apprentissage, avec une meilleure transmission du signal.

La conclusion -au-delà d'une meilleure compréhension des manifestations de la plasticité cérébrale avec l'âge, ce qui peut être important dans le traitement de certains troubles neurologiques- est que la plasticité cérébrale existe aussi chez les plus âgés.

Source: Nature Communications 19 November 2014 doi:10.1038/ncomms6504 White matter in the older brain is more plastic than in the younger brain (Visuel NeurospaceLab)

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