Explorer les défis mentaux subtils du vieillissement
Par exemple, certains baby-boomers vieillissants peuvent trouver un peu plus difficile ou stressant de se rendre dans des endroits inconnus ou de choisir une nouvelle marque d'huile d'olive au supermarché.
Les chercheurs pensent maintenant que ce type de défi cognitif est associé à des changements cérébraux qui ont été cartographiés dans une nouvelle étude. Plus précisément, une réduction de l'intégrité de deux voies spécifiques de la matière blanche qui relient une zone du cortex cérébral appelée cortex pré-frontal médial avec deux autres zones plus profondes du cerveau.
La matière grise est la partie du cerveau qui contient les corps des neurones tandis que la matière blanche contient les axones en forme de câble qui transportent les signaux d'une partie du cerveau à une autre.
Historiquement, les neuroscientifiques ont utilisé l'imagerie cérébrale pour étudier la matière grise. De nouvelles initiatives de recherche ont maintenant commencé à s'intéresser de plus près à la substance blanche. La matière blanche est liée, entre autres, à la vitesse de traitement et à l’attention du cerveau.
L'étude actuelle est la première à relier la matière blanche à l'apprentissage et à la prise de décision.
«Les preuves que ce déclin de la prise de décision est associé à l'intégrité de la matière blanche suggèrent qu'il peut y avoir des moyens efficaces d'intervenir», a déclaré Gregory R. Samanez-Larkin, Ph.D., chercheur postdoctoral au département de psychologie de l'Université de Vanderbilt et le premier auteur de l'étude. «Plusieurs études ont montré que les connexions de la matière blanche peuvent être renforcées par des formes spécifiques d'entraînement cognitif.»
Les chercheurs ont découvert des connexions de la matière blanche qui vont du thalamus, un centre de relais hautement connecté dans le cerveau, au cortex préfrontal médian, une zone du cerveau impliquée dans la prise de décision, et du cortex préfrontal médial au striatum ventral, qui est associés aux aspects émotionnels et motivationnels du comportement.
Les chercheurs ont étudié 25 adultes âgés de 21 à 85 ans. On leur a demandé d'effectuer une tâche d'apprentissage monétaire. La tâche a été conçue pour susciter ce que les psychologues appellent l'apprentissage de la récompense probabiliste.
«C'est un type de prise de décision courant que nous utilisons tous les jours», a déclaré Samanez-Larkin. «Chaque fois que nous essayons de choisir la meilleure alternative sur la base de l'expérience précédente et que nous ne sommes pas certains du résultat, nous nous appuyons sur un apprentissage probabiliste des récompenses.»
Le même jour, les cerveaux des participants ont été scannés à l'aide d'une technique d'IRM relativement nouvelle appelée imagerie par tenseur de diffusion (DTI). Au cours des 20 dernières années, la plupart des recherches en imagerie cérébrale ont été effectuées avec l'IRMf, une méthode d'imagerie qui mesure les variations de la consommation d'oxygène dans différentes zones de la matière grise, qui correspondent aux variations des niveaux d'activité des neurones.
En revanche, le DTI détecte l'eau piégée par les gaines de myéline qui entourent les axones dans les régions de la matière blanche et produit un signal lié à la densité, au diamètre et à la quantité de myélinisation des axones (une combinaison que les chercheurs appellent «intégrité»).
«Les protocoles pour DTI se sont considérablement améliorés», a déclaré Samanez-Larkin. "Dans les études futures, nous aimerions vraiment combiner l'IRMf et le DTI pour mieux caractériser les différences d'âge dans ces circuits neuronaux et examiner comment l'entraînement pourrait améliorer à la fois la structure et la fonction."
L'étude de cartographie cérébrale est publiée dans le Le Journal of Neuroscience.
Source: Université Vanderbilt
