L’âge peut influer sur les capacités d’orientation

Les chercheurs voient des perspectives pour le diagnostic de la maladie d’Alzheimer

Des chercheurs ont trouvé une explication possible au fait que l’orientation spatiale cause parfois des difficultés aux personnes âgées. Dans le cerveau des personnes âgées, ils ont été capables de détecter une activité instable dans une zone importante pour la navigation spatiale. Les scientifiques en font état dans la revue « Current Biology ». À long terme, les résultats de ces études pourraient ouvrir la voie à de nouvelles méthodes de diagnostic de la maladie d’Alzheimer.

Pour nous guider de manière ciblée dans l’espace, le cerveau humain doit traiter un flot d’informations : Le spectre va des stimuli visuels aux signaux provenant des muscles et de notre sens de l’équilibre. L’orientation spatiale et la navigation font donc partie des capacités les plus complexes de l’esprit humain. Cependant, ces compétences peuvent diminuer avec l’âge, ce qui peut gravement nuire à l’autodétermination et à la qualité de vie.

« Lorsqu’on se déplace dans un environnement inconnu, il est tout à fait normal de se perdre. Cependant, cela tend à se produire plus souvent chez les personnes âgées. Jusqu’à présent, nous savons peu de choses sur les mécanismes neuronaux qui sous-tendent ces problèmes de navigation », déclare Matthias Stangl, chercheur sur le site de la DZNE (Centre allemand des maladies neurodégénératives). « Nous suspections que des cellules dites « grid » pouvaient être impliquées. En effet, une grande partie du traitement de l’information pour la navigation est effectuée par ces cellules. Il s’agit de neurones spéciaux situés dans le cortex entorhinal du cerveau. Nous avons donc évalué les déficits dans le fonctionnement des cellules de la grille comme une cause possible de problèmes de navigation ».

Dans la réalité virtuelle et dans l’espace réel

Pour vérifier cette hypothèse, Stangl et ses collègues ont mené des expériences avec 41 jeunes adultes et adultes âgés en bonne santé. Ceux-ci ont été divisés en deux groupes : Le groupe des « jeunes adultes » était composé de 20 participants âgés entre 19 et 30 ans, tandis que le groupe des « adultes plus âgés » comprenait 21 personnes âgées entre 63 et 81 ans. Les deux groupes comprenaient des hommes et des femmes.

L’une des expériences combinait l’imagerie cérébrale fonctionnelle et la réalité virtuelle : les participants devaient naviguer dans un décor généré par ordinateur. En même temps, leur activité cérébrale a été enregistrée par imagerie par résonance magnétique. Dans une deuxième expérience, la capacité à « tracer un chemin vers l’intégration » a été examinée. Dans ce test, les participants se sont déplacés le long de chemins prédéfinis – non pas en ligne droite, mais sur une piste courbe. Aux arrêts intermédiaires, ils avaient pour tâche d’estimer la distance et l’orientation par rapport à leur point de départ. L’astuce : le point de départ n’était pas directement reconnaissable pour les participants. Comme cette expérience a été réalisée en deux versions, elle s’est déroulée à la fois dans l’espace réel et dans un environnement virtuel.

Des modèles d’activité instables

« Le résultat final est que les jeunes participants ont obtenu de meilleurs résultats en matière de navigation, ce qui est conforme aux études précédentes. Cependant, nous avons constaté qu’il y a une corrélation entre la réduction des performances de navigation et les déficits d’activité des cellules de la grille », a déclaré le professeur Thomas Wolbers, chef du groupe de travail à la DZNE et responsable de l’étude actuelle. « La comparaison entre les jeunes adultes et les adultes plus âgés a révélé des différences dans l’activité de ces neurones. En particulier, les schémas d’activité des cellules du réseau étaient plus instables chez les participants plus âgés au test. C’est une indication que le fonctionnement de ces zones du cerveau est altéré avec l’âge. C’est peut-être la raison pour laquelle de nombreuses personnes âgées ont des problèmes d’orientation spatiale ».

Wolbers ajoute : « Les cellules grillagées jouent un rôle central non seulement pour la navigation mais aussi pour d’autres fonctions mentales. Par conséquent, nos conclusions pourraient indiquer un mécanisme clé qui sous-tend les déficits cognitifs au cours de la vieillesse. Nos découvertes ne mettent donc pas seulement en lumière les changements neurophysiologiques qui surviennent avec l’âge. Ils pourraient également contribuer au développement de thérapies pour lutter contre la détérioration des capacités cognitives liée à l’âge ».

Les premiers signes de la démence ?

D’une part, la capacité de navigation peut diminuer avec l’âge, même chez les adultes en bonne santé. D’autre part, un tel déclin est considéré comme l’un des premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer. « Une analyse des performances de navigation et de la fonction des cellules de la grille pourrait potentiellement faciliter le diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives », a déclaré M. Wolbers. « Cela nécessiterait la mise au point de méthodes de diagnostic capables de différencier un déclin de la capacité de navigation typique à l’âge et un déclin lié à la maladie. Cela pourrait être un défi. Mais nos résultats jettent les bases de futures études sur ces questions ».