Les réseaux de neurones dans la maladie d'Alzheimer
Le stockage et le traitement de l'information par les réseaux de neurones du cerveau nécessitent une coordination très élevée du fonctionnement de nombreux groupes de neurones. En particulier, l'activité rythmique de certaines populations de neurones engendre des oscillations qui favorisent la consolidation de la mémoire. Des oscillations de fréquences différentes (thêta et gamma) se produisent dans les mêmes zones du cerveau, interagissant dans le cadre d'un couplage entre fréquences. L'accumulation d'indices montre que l'amplitude du couplage est directement associée avec les processus cognitifs chez l'homme. Le but du projet OSCILL_A (Non-amyloid-related hippocampal network dysfunction as an early biomarker of Alzheimer's disease), financé par l'UE, était de comprendre comment ce couplage était modifié dans la maladie d'Alzheimer. Des travaux précédents sur un modèle murin de la maladie d'Alzheimer ont montré une corrélation inverse entre le couplage des fréquences dans l'hippocampe et la quantité de ß-CTF, le précurseur immédiat des peptides amyloïde-ß. Le but final du projet OSCILL_A était de démontrer que le ß-CTF était la première étape à risque vers la cascade amyloïde. Les chercheurs ont travaillé sur de jeunes souris Alzheimer, avant la formation des plaques dans le cerveau, et constaté des modifications précoces du comportement mais uniquement pour une partie des tâches dépendant de l'hippocampe. Ces problèmes spécifiques de mémoire découlaient très probablement d'altérations de réseaux inhibiteurs de l'hippocampe, plusieurs métabolites de type protéine précurseur de l'amyloïde étant responsables de certains déficits cognitifs. Vu que chez les personnes présentant la maladie d'Alzheimer, les troubles de la mémoire peuvent apparaître plus de 10 ans avant le diagnostic de la maladie, les modifications du couplage entre les fréquences pourraient représenter un biomarqueur précoce. Ces modifications pourraient être évaluées par une technique non invasive, comme un EEG haute densité. Les chercheurs ont donc poursuivi en analysant des EEG cliniques, pour valider la présence de couplage entre fréquence chez des sujets jeunes et des personnes âgées sans déficience. Toute détérioration du couplage était associée avec le vieillissement et les performances cognitives. La prévention étant actuellement la meilleure stratégie contre la démence, la caractérisation systématique du couplage chez les patients présentant un déficit cognitif mineur pourrait être un bon biomarqueur. Ceci permettra d'appliquer des thérapies combinant une activité mentale et physique avec des médicaments contre la maladie d'Alzheimer.
Mots‑clés
Réseaux de neurones, maladies d'Alzheimer, peptides amyloïde-ß, plaque, oscillation, couplages entre fréquences, ß-CTF, protéines précurseur de l'amyloïde
