Vieillissement normal du cerveau Flashcards
Cours 8
Qu’est-ce que provoque la consommation d’énergie des cellules?
L’oxydation (phénomène normal, mais qui s’accumule dans le temps).
L’oxydation génère les radicaux libres.
Définissez les radicaux libres.
Radicaux libres = molécules d’oxygène instables qui tentent de se fusionner aux cellules.
Nommez une conséquence des radicaux libres.
Se lient aux macromolécules, les endommagent et font obstacle à la diffusion de substances nutritives pour la cellule.
Se lient à l’ADN et occasionnent des mutations génétiques.
Se lient aux membranes cellulaires et diminuent leur perméabilité.
Quels sont les autres mécanismes connus reliés à la notion de stress oxydatifs.
Autres mécanismes connus:
✓Instabilité du génome
✓Dysfonction mitochondriale
✓Vieillissement des cellules souches
✓Métabolisme des lipoprotéines (p.ex., le gène APOE)
✓Signalement d’insuline/IGF-1
✓Processus inflammatoires
*Si on réussi à maximiser ces processus = maximise la vie
Qu’est-ce que l’épigénétique?
Lien entre les gènes et les facteurs environnementaux.
Explique comment l’exposition à des facteurs environnementaux peut affecter nos susceptibilité génétique à des maladies et être transmis aux autres générations.
Quel « marqueur » moléculaire le plus fréquent altère la structure de la chromatine?
Le plus fréquent est l’ajout d’un groupe méthyle à l’ADN.
Ne changent pas la séquence d’ADN, mais bien le fonctionnement du gène (l’active ou le rendent silencieux)
Quelle est la région du cerveau la plus atteinte dans le vieillissement?
Cortex préfrontal
Combien on perd de neurones par jour?
85 000 neurones par jours, 1 par seconde
Dans quel cortex est-ce qu’on perd le plus de poids avec le vieillissement?
Poids: principalement dans le cortex frontal / préfrontal !
* ↓ poids total à partir de 40 ans et particulièrement à 85 ans
* ↓ 20% poids total de 20 à 100 ans
Décrivez les changements structuraux au niveau du volume de la matière grise et de la matière blanche.
Volume
* ↓ linéaire (lente) du volume de matière grise à partir de 30 ans
* ↑ matière blanche jusqu’à 40 ans, diminue ensuite (« U » inversé)
Décrivez les changements structuraux du vieillissement au niveau des ventricules.
Ventricules :
* Élargissement progressif
* Augmentation du taux de LCR total avec l’âge, surtout début 5ème décennie
Quelles régions cérébrales subissent le plus grand déclin de volume (matière grise) avec l’âge?
- Cortex préfrontal : déclin linéaire et accéléré
- Hippocampes : surtout après 60/70 ans
- Cervelet
- Noyaux caudés
Qu’est-ce que le “last in - first out”?
Dernier à se développer et le premier à se dégénérer
Structures pré = dév + prolongés à l’enfance et subissent le + de déclin à l’âge avancé
Quelles régions cérébrales subissent un déclin minimal / stable de volume (matière grise) avec l’âge?
Stabilité du volume:
- Cortex visuel primaire
- Cortex entorhinal
*Relative préservation des régions temporales médianes/limbiques
(Stable dans leurs volume; Outre l’hippocampe qui subit + de pertes)
Atrophie cérébrale = mort de neurones ?
Nons.
Réorganisation (perte “réelle” pas plus que 10% dans certaines régions) :
- Élagage synaptique
- Rétraction dendritique
- Déconnections cortico-corticales
Diminution du diamètre du corps cellulaire (ne meurt pas), altération du cytoplasme des neurones
Limites des études actuelles:
- Groupes d’âge variable
- Études transversales principalement
C’est quoi des Lipofuscines?
Lipofuscines:
- Pigment cellulaire composé de débris de molécules qui se retrouvent dans les neurones.
- Conséquence du vieillissement
- Affectent le cytosquelette et le métabolisme des cellules
Conséquences ce l’accumulation de fer?
Accumulation de fer:
- Excès de fer est toxique
- Amène production de radicaux libres
- Présent dans le vieillissement normal et maladies neurodégénératives
Conséquences de l’accumulation des plaques amyloïdes?
Plaques amyloïdes:
- Amas fibreux (30à100μm) s’accumulant autour des neurones
- Principalement dans les hippocampes et le cortex entorhinal
- Présente chez 20-40% des aînés cognitivement sains
- Affecte principalement la mémoire épisodique
Décrivez le fonctionnement normal et anormal de la protéine Tau.
Enchevêtrements neurofibrillaires de la protéine Tau
- Normal: la protéine Tau se détache et est rapidement dégradée
- Anormal: des modifications chimiques amènent l’ajout de groupements phosphates (Substance s’agglutine dans le neurone en fibres de petits calibres)
Accumulation = liée à des difficultés cognitives dans le vieillissement normal
- Se développe tôt dans le vieillissement
Quel est le meilleur prédicteur de la MA entre l’accumulation de plaques amyloïdes et de protéine Tau?
protéine Tau, bro :)
Comment se passe le développement de la matière blanche avec l’âge?
Courbe en “U” inversé
- Augmentation enfance
- Plateau adulte
➢ Pic dans la 40-50aine - Déclin fin âge adulte
Dans quelles régions y a-t-il une détérioration plus prononcée de la matière blanche?
Gradient:
Antérieur-postérieur
- Détérioration plus prononcée dans les régions frontales que pariétales / temporales
- Régions visuelles plutôt préservées
- Diminution dans les régions sensorielles et motrices
Supérieur-inférieur
- Détérioration de la myéline plus prononcée en supérieur
Quelles sont les régions les plus atteintes par la perte de matière blanche?
Régions plus atteintes:
- Cortex préfrontal
- Fibres antérieures du corps calleux
- Partie postérieure de la capsule interne
Définissez la leucoaroïose / hyperintensités de la matière blanche.
Leucoaroïose / hyperintensités
Anomalie fréquente avec l’âge présente chez 90% des aînés
Origine:
- Dommage ischémique causé par une atteinte des petits vaisseaux
- Associé aux maladies cérébrovasculaires
Régions:
- Périventriculaires
- Cornes antérieure et postérieure des ventricules latéraux
Définissez les lacunes (lésions de la matière blanche).
- Petits AVC ischémiques sous-corticaux
- Souvent «silencieuses»
- Peuvent être associées à des déficits cognitifs si accumulation
Comment se nomme l’échelle de mesure des anomalies de la matière blanche?
Échelle de gradation de Fazekas
0 = rien
1 = lésions fines
2 = commence à voir des halo
3 = s’étend dans la substance blanche profonde, et les lésions = agglutinement
Est-ce que la dégradation de la MB augmente la variabilité dans les performances ?
Résultats :
- Détérioration de la matière blanche influence la variabilité, et donc les capacités dites fluides.
- L’association entre le déclin de la MB et la variabilité intra individuelle augmente avec l’âge
Que se passe-t-il au niveau de la connectivité intra et inter-réseau avec le vieillissement?
En général:
- Diminution de la connectivité intra-réseau
- Augmentation de la connectivité inter réseau (Au repos et en tâche)
Que se passe-t-il au niveau du Default-mode network avec le vieillissement?
Avec l’âge = DNM moins désactivé (donc diminution de l’efficacité dans les tâches)
- La réduction normale de son activité lors de tâches cognitives externes est moins grande chez les adultes plus âgés
- La connectivité au sein du réseau est également diminuée
- Observé surtout dans le PCC et VMPFC
Quelle est la fonction cognitive la plus affectée dans le vieillissement normal?
Fonctions exécutives
Vrai ou faux: Les données générales montrent un déclin cognitif universel, progressif, léger et sans impact fonctionnel significatif.
Vrai
Quelles sont les fonctions les plus sensibles et les plus robustes aux changements fonctionnels
Fonctions les plus sensibles (fluides):
▪ Vitesse de traitement
▪ Attention
▪ Mémoire de travail
▪ Fonctions exécutives
▪ Mémoire épisodique
Fonctions robustes (cristallisées):
▪ Intelligence globale
▪ Mémoire sémantique
▪ Mémoire procédurale
▪ Régulation émotionnelle
Le ralentissement des processus perceptuels, moteurs et cognitifs (vitesse se traitement) reflète des atteintes à la MG ou MB?
Reflet des atteintes de la matière blanche (communication entre régions)
Vitesse de traitement :
▪ Facteur important influençant le déclin cognitif lié à l’âge
▪ Ralentissement des processus perceptuels, moteurs et cognitifs
▪ Déclin apparent à partir de 40-50 ans
Comment on compense la diminution des processus attentionnels bottom-up (exogènes) en lien avec le ralentissement et la baisse d’efficacité des processus perceptuels?
Attention sélective:
Compensation par processus attentionnels top-down: traitement volontaire de l’information
- Liés à suractivation des régions fronto-pariétales vs régions occipitales en
tâches d’IRMf
Quelles tâches en lien avec la mémoire de travail sont les plus sensibles au vieillissement?
Tâches impliquant une manipulation mentale sont plus sensibles au vieillissement
Versus un simple maintien de l’information en mémoire à court terme
Expliquez le mécanisme compensatoire chez les aînés pour avoir une performance équivalente à celle des jeunes?
Mécanismecompensatoire:
Activation bilatérale chez les aînés pour une performance équivalente avec les jeunes
- DLPFC droit plus activé en tâche verbale
- DLPFC gauche plus activé en tâche spatiale
Suractivation des régions préfrontales (Associée à la performance chez les aînés)
Quelles sont les fonctions les plus touchées avec l’âge?
Fonctions les plus touchées avec l’âge
(Même en contrôlant pour la vitesse de traitement)
L’atteinte des fonctions exécutives avec l’âge est associée à la diminution de … (2)
Associé à:
- Diminution de l’intégrité de la matière blanche (diminution FA) dans les lobes pariétaux / occipitaux et le splénium du corps calleux
- Diminution de l’activation de la jonction frontale inférieure
Quelles régions additionnelles sont recrutées pour compenser l’atteinte des fonctions exécutives?
Mécanisme compensatoire: recrutement de régions additionnelles
▪ Cortex préfrontal droit
▪ Régions pariétales
▪ Cortex préfrontal gauche
Expliquez les deux hypothèses du déclin de la mémoire épisodique?
Hypothèses du déclin (probablement les 2 qui sont valables pour l’expliquer):
- Déficit des ressources: diminution du contrôle exécutif et des ressources attentionnelles
- Attribué aux dysfonctions préfrontales - Déficit de consolidation: diminution des mécanismes mnésiques supportant la capacité à mémoriser les associations
- Attribué aux dysfonctions hippocampiques
Que se passe-t-il au niveau de la mentalisation et de l’empathie avec l’avancement en âge?
Déclin de la mentalisation mais maintien – voire augmentation de l’empathie et de la compassion avec l’âge!
À quoi est corrélé le déclin de la ToM chez les personnes âgées?
Corrélé à la diminution de l’intégrité de la MB qui altère la connectivité au sein du réseau de mentalisation / réseau cérébral par défaut
Mais il demeure un déclin spécifique – surtout pour tâches complexes
Expliquez le modèle PASA (posterior-to-anterior shift in aging).
Expliquer ce pattern d’activation observé dans plusieurs études:
- Activation accrue dans le cortex préfontal chez les aînés, couplé à ;
- Activation moindre dans le cortex occipital
Hypothèse : mécanisme compensatoire pour pallier aux difficultés perceptuelles / sensorielles
Leur permettrait de garder une performance efficace, malgré des temps de réaction plus bas
Expliquez le modèle HAROLD (Hemispheric Asymmetry Reduction in
Older Adults).
Vise à comprendre la réduction de l’asymétrie préfrontale avec l’âge (car devient bilat avec le vieillissement).
Deux hypothèses :
1. Hypothèse de compensation: réduction de l’asymétrie aide à contrer le déclin cognitif relié à l’âge
- Hypothèse de dédifférentiation: réduction de l’asymétrie reflète une difficulté à recruter des mécanismes neuronaux spécialisés
i.e. Activation diffuse et pas meilleure performance; Juste plus de bruit (impact du vieillissement)
Expliquez comment les résultats confirment l’hypothèse de la compensation chez les personnes âgées.
Les âgés plus performants recrutent des régions additionnelles du PFC
- Hémisphère contro-latéral à celui typiquement utilisé chez plus jeunes
*Plus performant = bilatéral (réduction de l’asymétrie) qui permet d’avoir une performance équivalente au plus jeune
Expliquez le modèle STAC (Scaffolding theory of aging and cognition).
Prémisse: le cerveau est un organe dynamique adaptatif cherchant à maintenir l’homéostasie de sa fonction
Idée centrale: notion d’«échaffaudage» compensatoire pour contrer les effets adverses du vieillissement
Agit en :
1. Renforçant les connexions existantes
2. Formant de nouvelles connexions
3. Interrompant les connexions devenues trop faibles ou inutiles
Cortex préfrontal : locus primaire de la réorganisation
Définissez le concept de réserve.
Concept proposé pour rendre compte de la différence entre le degré d’atteinte cérébrale et ses effets cliniques associés.
Réfère aux différences inter-individuelles quant à la capacité à résister aux dommages cérébraux.
Autrement dit, comme un médiateur de la relation entre atteinte cérébrale et symptômes cliniques.
Ce concept s’applique à toutes les pathologies engendrant un dommage cérébral.
Quels sont les deux types de modèles qui existent pour définir la réserve?
Modèles passifs et modèles actifs
Définissez les modèles passifs et les modèles actifs pour définir la réserve.
Modèles passifs: dans ces modèles, la réserve est associée aux caractéristiques structurelles du cerveau, définies en terme de densité synaptique, nombre de neurones taille du cerveau, etc.
–> RÉSERVE CÉRÉBRALE
Modèles actifs: dans ces modèles, la réserve est davantage associée au fonctionnement du cerveau, à l’efficience dans l’utilisation des réseaux cérébraux.
–> RÉSERVE COGNITIVE
Qu’est-ce que la réserve cognitive?
Capacité à optimiser ou maximiser la performance cognitive à travers le recrutement de réseaux cérébraux / l’utilisation de stratégies cognitives
Cela pourrait être inné et/ou enrichi par l’environnement
Procure une explication à toute la littérature ayant démontré lien entre
intelligence, occupation, scolarité et le niveau de dommage cérébral pouvant être subi avant de démontrer un déficit fonctionnel.
Les individus avec une grande réserve cognitive n’ont pas nécessairement plus de synapses, mais traitent les informations avec plus d’efficience.
Conception dynamique du cerveau
Donnez des exemples de marqueurs indirects qui peuvent être considérés comme étant des facteurs qui modulent le fonctionnement cognitif.
Éducation
Occupation
Activité physique
Etc.
Expliquez le rôle protecteur de la réserve cognitive.
Exemple de “High reserve” pour démence:
- Dx arrive plus tard
- Sévérité clinique légère pour un niveau modéré de pathologie
Cependant, pente plus incliné par la suite, donc détérioration rapide et décline rapidement.
Au fil du temps, rattrape “Low reserve”, mais conserve une meilleure qualité de vie plus longtemps!
Vrai ou faux : Gens ayant plus de facteurs de risques vasculaires ont plus de chance de développer des TNC d’origine vasculaire ou de type Alzheimer.
Vrai.
Sédentarité, tabac, etc.
Pire + qu’on les additionnes
