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Combattre la démence grâce à la stimulation électrique

On voit de dos une participante à l'étude qui porte un casque de stimulation électrique. Elle regarde un écran où est affichée une pomme.
Une participante à l'étude porte un casque de stimulation électrique qui mesure en même temps les ondes cérébrales. Photo: Associated Press / Rob Reinhart/Boston University
Renaud Manuguerra-Gagné

Seulement 25 minutes d'exposition à un faible courant électrique ont renversé temporairement un déclin de l'efficacité de la mémoire chez des personnes âgées. Ces expériences, bien que préliminaires, pourraient fournir une avenue intéressante pour le traitement des personnes en déclin cognitif.

En général, l'efficacité de la mémoire diminue à mesure que l'on vieillit.

Une lecture de texte qui devient plus lente ou une plus grande difficulté à retenir un numéro de téléphone sont des exemples de déclins qui peuvent survenir même si les neurones du cerveau ne sont pas endommagés.

Toutefois, le fonctionnement du cerveau requiert plus qu’un assemblage de cellules; certaines régions doivent travailler ensemble et coordonner leurs signaux pour obtenir la réponse escomptée. C’est ce qu’ont montré des chercheurs de l’Université de Boston (Nouvelle fenêtre) lors d’une étude sur la mémoire de travail.

Or, leur recherche montre aussi que ce déclin n’est pas irréversible, et qu’en appliquant une légère stimulation électrique à la surface du crâne il devient possible de temporairement redonner au cerveau vieillissant l’efficacité de sa jeunesse.

Une mémoire synchronisée

La mémoire de travail est ce qui nous permet de retenir certaines informations pendant la période nécessaire à une analyse ou à une prise de décision. C’est également ce qui nous permet, entre autres, d’effectuer un calcul mental, de lire, de reconnaître des visages ou de suivre une conversation.

Deux régions du cerveau sont directement liées à cette mémoire : le cortex préfrontal, le siège de la pensée rationnelle, et les lobes temporaux, où se trouvent des régions comme l’hippocampe, responsables du transfert d’information dans la mémoire à long terme.

Les chercheurs croient que l’efficacité de cette interaction dépend, entre autres, de la synchronisation des ondes cérébrales produites par les neurones de ces régions. Un rythme d’activité électrique semblable facilite le transfert rapide d’information entre ces deux parties du cerveau.

Ce synchronisme ne se maintient toutefois pas de façon perpétuelle, et il arrive que certains décalages surviennent entre des régions clés, ce qui a pour effet de mener à des déclins cognitifs.

Rééquilibrer le cerveau

Les chercheurs ont voulu vérifier s’il était possible de « resynchroniser » l’activité électrique des neurones au moyen d’un courant alternatif appliqué directement sur le crâne. Pour ce faire, ils ont d’abord comparé l’activité cérébrale de 42 personnes de 20 à 29 ans, avec celle d’un autre groupe de 42 personnes âgées de 60 à 76 ans.

Ils ont ensuite comparé les performances de ces deux groupes dans des tâches de mémorisation, où des images d’objets du quotidien défilaient devant les participants sur un écran, suivies d’images identiques ou légèrement différentes.

Les participants devaient alors dire s’ils reconnaissaient ces images ou non pendant que les chercheurs mesuraient l’activité électrique de leur cerveau par électroencéphalogramme.

Les personnes du groupe jeune avaient un taux de succès de 90 %, tandis que le score des personnes plus âgées était de 80 %. Les chercheurs ont aussi confirmé qu’il y avait bien une baisse dans la synchronisation de l’activité électrique entre certaines régions du cerveau chez les personnes âgées.

Ils ont ensuite exposé les différents groupes à une stimulation électrique dont la fréquence était modulée pour être spécifique à chaque individu.

Par la suite, les participants ont été soumis à une seconde tâche de mémorisation, et cette fois le résultat moyen des personnes âgées n’était plus distinguable de celui des personnes jeunes.

On voit une représentation de l'activité cérébrale de trois cerveaux.Durant les tâches, les zones associées à la mémoire de travail s'activent dans le cerveau d'une personne dans la vingtaine (à gauche), mais ces zones ne s'activent pas chez une personne dans la soixante-dizaine (au centre). À droite, le cerveau de la personnes dans la soixante-dizaine qui a été stimulé s'active comme celui de la personne dans la vingtaine. Photo : Reinhart lab/Boston University

Bien que très encourageants, ces résultats sont pour l’instant temporaires et aucune évaluation de la mémoire n’a été faite plus d’une heure après la stimulation.

De plus, les chercheurs ne savent pas si une telle amélioration permettra d’aider les personnes souffrant de maladies comme l’alzheimer ou d’autres formes de démence. Ils ne savent pas non plus si une exposition répétée à de telles stimulations entraînerait des effets secondaires néfastes.

Cette évaluation ouvre toutefois la porte à des méthodes non invasives qui pourraient permettre de lutter contre le déclin cognitif, pour lequel il n’existe actuellement aucun véritable traitement.

Science