Vieillissement cérébral

Transcription

Du normal au pathologique
Khaled Fezzani
Approche neuropsychologique
I- Introduction
Psychologie
Étude du comportement
Selon plusieurs approches
Psychologie cognitive
Ensemble de processus de traitement de l’information
Processus périphérique : perception & motricité
Processus centraux : Mémoire, attention, fonctions exécutives
I- Introduction
Psychologie cognitive
Connaissances sur les processus de
traitement de l’information
Neurologie
connaissances sur
le fonctionnement
cérébral
Neuropsychologie
Étudie le dysfonctionnement cognitif suite à des
lésions cérébrales
Neuropsychologie du vieillissement
Étudie le dysfonctionnement cognitif consécutif aux
lésions cérébrales provoquées par le vieillissement
I- Introduction
Vieillissement ?
Processus évolutif
Ensemble de modifications qui
se déroulent dans le temps
Modifications organiques
Modifications somatiques : muscles, os, métabolisme
Modifications cérébrales : anatomie/biochimie
Modifications psychologiques
Modifications des fonctions cognitives
Modifications de la stabilité affective
Modifications sociales
Modification du tissu social
I- Introduction
Vieillissement ?
Processus évolutif
Processus à causalité complexe
causalité circulaire
Feedback réciproque
I- Introduction
Vieillissement ?
Processus évolutif
Processus à causalité complexe
causalité circulaire
Feedback réciproque
I- Introduction
II- Manifestations comportementales
du vieillissement cérébral
Déclin de l’acuité sensorielle
Déclin moteur
Déclin cognitif
Déclin du contrôle moteur
 Allongements des TR
 Allongements des TM
 Augmentation de la variabilité
du mouvement
 réduction de la stabilité des
coordinations motrices
Déclin des fonctions cognitives
 Les troubles de la mémoire
 déclin le plus « populaire »
 complexité des manifestations
mnésiques
 Diversité de l’effet de l’âge sur
la mémoire
 + détérioration du rappel vs. reconnaissance
 + détérioration de la mémoire à court vs. à long terme
 A sein de la mémoire à long terme :
Préservation
Déclin
Mémoire procédurale
Mémoire épisodique
Mémoire sémantique
Mémoire source
 PERTURBATION DE l’ATTENTION
 capacité à filtrer les information  attention sélective
 capacité se concentrer sur un événement  attention focalisée
 capacité à maintenir l’attention sur un événement  attention soutenue
 constat de déclin
 Ce déclin est-il pathologique ?
Performance cognitive
Vieillissement normal
Pathologie
Seuil de perte de l’autonomie
20-30
50-60
80-90
I- Introduction
III- Théories générales du processus
de vieillissement cérébral
I- Introduction
 Approche descriptive : catalogue des changements
observables entre jeunes et âgés
 Approche théorique : quel est le
mécanisme explicatif du vieillissement
cérébral ?
II- Théories générales du processus de
vieillissement cérébral
Constat général
L’explication du vieillissement cérébral
est exemplification des théories biologiques
du vieillissement
Quelles sont les théories majeures du
vieillissement cérébral ?
La théorie « Rate of living »  rythme de
vie
 Pourquoi certains animaux meurent +
vite et d’autres vivent + longtemps ?
Différence dans le vitesse des réactions
métaboliques
Théories du vieillissement biologiques
 La théorie « Rate of living »  rythme
de vie
 Les animaux qui possèdent un
métabolisme rapide  vivent moins
longtemps !
de vie
 Les animaux qui possèdent un
métabolisme rapide  vivent moins
longtemps !
Métabolisme lent  longue vie !
de vie
 dès les années 40/50  problèmes
des personnes ayant subi des radiations
nucléaires 
de vie
nucléaires  Formation de radicaux
libres :
de vie
nucléaires  Formation de radicaux
libres : un petit groupe d’atomes
instables possédant un électron impaire
 La théorie « Rate of living »  rythme de
vie
 dès les années 40/50  problèmes des
personnes ayant subi des radiations nucléaires
 Formation de radicaux libres : un petit
groupe d’atomes instables possédant un
électron impaire  Cherche la stabilité en
empruntant des électrons aux autres molécules
à proximité (ADN, protéines etc.)
de vie
 en 1956 Denham Harman  les
radicaux libres  processus naturel 
métabolisme aérobie : respiration
Lésions liées à l’activité métabolique et à l’agression externe
Y-a-t-il un mécanisme de lutte contre les radicaux libres ?
Production
de R.L
Oxygène et
électrons
récupérateurs
Enzymes antioxydant
Micronutriment
(vt C, E, Carotène )
Lésions
tissulaire
Système spécifique de réparation
 protéine, ADN et lipides
Lésion résiduelle
de vie
 en 1956 Denham Harman  les
radicaux libres  processus nature 
métabolisme aérobie : respiration
<
 avec l’âge : lésions cumulatives des
tissus
vie
 avec l’âge : lésions cumulatives des tissus
 Tissus nerveux également
 une destruction progressive du tissu
cellulaire ou mutation  mécanisme proche
de celui observé dans les lésions
cancéreuses.
 les démences ont ainsi le même mécanisme
explicatif que les mutations cancéreuses.
vie ou des radicaux libres
 d’autres théories proches
IV- Mécanismes spécifiques du
A) Processus périphériques
Modifications anatomiques
Modifications biochimiques
B) Processus centraux
Modifications anatomiques
Modifications biochimiques
 La théorie des mutations somatiques
La théorie des mutations somatiques
Le vieillissement consiste en une
accumulation des mutations de l’ADN
La théorie des mutations somatiques
 La théorie mitochondriale
 Mutation de l’ADN mitochondrial : ADN
fragile  destruction des neurones
I- Introduction
Effet de l’âge sur la transmission des
informations : le ralentissement
Les informations se propagent sous forme de trains
d’influx nerveux le long des membranes
neuronales.  dépolarisations de la membrane
qui vont se propager jusqu’à la synapse.
Les informations se propagent sous forme de trains d’influx nerveux le
long des membranes
neuronales.  dépolarisations de la membrane
qui vont se propager jusqu’à la synapse.
La Vitesse / Amplitude de l’influx sont déterminantes dans la
capacité de transmission des informations.
 La perte avec l’âge de la gaine de
myéline
La Vitesse / Amplitude de l’influx sont déterminantes dans la
capacité de transmission des informations.
 La perte avec l’âge de la gaine de
myéline ==> perte et réduction de l'influx
neveux
Effet de l’âge sur la transmission
des informations : le
ralentissement
Autre phénomène :
on observe une diminution significative
des concentrations de Neuromédiateurs
ou transmetteurs
• IV- Mécanismes spécifiques du
• A) Processus périphériques
• B) Processus centraux
• A) Processus périphériques
Modifications anatomiques :
L’atrophie cérébrale
Idée très courante : perte de 10 à ….100 000 neurones !!!
Sur un total de 10 à ………..100 milliards de neurones !!!!
Problème initial de l’imprécision des mesures !
Néanmoins nous pouvons faire quelques constats
Idée très courante : perte de 10 à ….100 000 neurones !!!
Sur un total de 10 à ………..100 milliards de neurones !!!!
Problème initial de l’imprécision des mesures !
Néanmoins nous pouvons faire quelques constats
Quelques constats sur l’atrophie cérébrales
l’idée a été évoquée dès les années 50 par
Harold Brody :
Il a comparé la taille et le volume des
cerveaux de personnes
 le volume se réduit avec l’âge
Les techniques plus modernes de
densiométrie montrent que la perte est la
plus prononcée au niveau des lobes
frontaux.
 Le taux de réduction de l’épaisseur de la
couche corticale est de -0,55 mm pour les
lobes frontaux et de -0,27 mm ailleurs
Quelques constats sur l’atrophie
cérébrales
 Les études d’imagerie par tomographie par
émission de positron (TEP) montrent que la
circulation sanguine subit la plus grande
réduction au niveau des lobes frontaux
 accentuation de la mort neuronale à ce niveau
cérébrales
sans contester ces données  cette atrophie
a-t-elle une expression comportementale ?
Probablement non, du moins pas de
proportionnalité
 Les travaux de Buell and Coleman (1979) La
perte neuronale est compensée par une plus
grande plasticité neuronale  un plus grand
nombre de connections synaptiques
Quelques constats sur
l’atrophie cérébrales
cette atrophie a-t-elle une
expression comportementale ?
 Avec le vieillissement,
et en compensation de la
mort neuronale
progressive, on note un
élargissement adaptatif
des unités motrices.
Compensation par augmentation des arborescences dendritiques
cérébrales
Attention : biais de mesure
• La densité des petits neurones est sousestimée
• L’atrophie neuronale du vieillissement
donne donc une fausse impression de perte
(“pseudo-perte”)
Attention : biais de méthode : effet de cohorte
• Le cerveau des personnes
âgées est, en moyenne
plus petit que celui des
adultes jeunes.
• Première interprétation:
le cerveau perd du poids
(atrophie) en vieillissant,
en raison, notamment de
la mort de certaines
populations neuronales
1050 g > 1370 (poids adultes
Des personnes nées à des périodes différentes ne
peuvent être comparées sans précautions car elles
diffèrent par :
• leur environnement socio-culturel,
• leurs habitudes comportementales, alimentaires…
• leurs caractéristiques biologiques
Ex : l’augmentation séculaire du poids du cerveau
De 1860 à 1940, le poids moyen du cerveau
a augmenté de plus de 60 g
Comparer le poids de cerveaux de personnes de
20 et 80 ans, c’est comparer des cerveaux de personnes,
nées à des périodes différentes et donc commettre une
erreur de cohorte
La baisse de poids du cerveau a été surestimée.
Elle commence vers 50 ans (2% tous les 10 ans)
Atrophie cérébrale : attention erreur de
Diagnostic
Augmentation avec l’âge de la prévalence des maladies
neurodégénératives
A 90 ans 1/4à 1/3 ont la maladie d’Alzheimer
A 90 ans 1/2 ont une maladie neurodégénérative
En résumé : Constat de l’atrophie ok mais il faut relativiser
l’interprétation…..!
Mécanismes biochimiques :
Dans le vieillissement
cérébral normal
Les démences
Mécanismes neurotoxiques
Les plaques amyloïdes
La dégénérescence neurofibrile (DNF)
Elles sont situées dans l’espace
extracellulaire
Elles sont composées d’une agrégation de
polypeptide (chaîne d’acide aminés)
Ces polypeptides sont notés :
Amyloïde Bêta 
Αβ
Elles sont situées dans l’espace
extracellulaire
Elles sont composées d’une agrégation de
polypeptide (chaîne d’acide aminés)
Ces polypeptides sont notés :
Amyloïde Bêta 
Αβ
Les plaques amyloïdes Beta
Quelle est la provenance des Αβ ?
Produit catabolique NORMAL dérivant
d’une protéine de grande taille
Les dépôt imprègnent le parenchyme 
diffusion dans toute la substance grise
corticale
Ils sont présents dans les régions
hippocampiques  Zone de la mémoire
Ils s’accumulent dans les artères 
Angiopathie Amyloïde : risque
d’hémorragie = AVC
Amyloïde Protein Precursor
APP
Angiopathie Amyloïde
Angiopathie Amyloïde
Dans le vieillissement
cérébral normal
Les démences
Mécanisme neurotoxiques
Accumulation INTRA neuronale de fibrilles
Filaments appariés en hélice ou PHF
(paired helical Filamants)
Le PHF  assemblage de protéines
microtubulaires dites TAU
Marqueur de processus dégénératif
Qui suit une séquence bien
déterminée
Itoh et al.1997
Une progression de l'effet toxique en 10 stades
Cortex Transentorhinal ou endocrinien (endochrinal)
Cortex entorhinal (endochrinal)
Hippocampe
C. Temporal antérieur
Cortex temporal inférieur
Cortex temporal moyen
Cortex frontal antérieur, temporal supérieur, pariétal inférieur
Aire de broca
Cortex primaire moteur ou sensoriel
Totalité des aires cérébrales
Les relations entre les lésions de type Tau et
celles de type Αβ sont de plus en plus connues
Les personnes non démentes peuvent avoir les
deux types de lésions sans atteindre le seuil
pathologique
Les relations entre les lésions de type Tau et
celles de type Αβ sont de plus en plus connues
Les personnes non démentes peuvent avoir les
deux types de lésions sans atteindre le seuil
pathologique
Les personnes non démentes
peuvent avoir un dépôt modéré d’
Αβ et de Tau jusqu’au stade 5 et
6 (temporal inf. et temporal moy.)
Région entorhinale, lésions Tau
50% des personnes à 50 ans
25% des personnes à 25 ans !!!
• En résumé
Quelques constats permettant de résoudre le
problème du lien entre le Vieillissement cérébral
et les démences
A) Les dépôts Αβ signent la maladie d’Alzheimer
(MA.). Le dysfonctionnement de l’APP (amyloïd
protein precursor) est lié à la maladie sans y être
nécessairement la cause
B) La M.A. résulte d’une synergie entre les
processus dégénératif Tau et Αβ
C) Les processus dégénératifs de type Tau sont
très impliqués dans les syndromes démentiels
• V- Conclusion
D) Les processus dégénératifs de type Tau sans
dépôts Αβ ne sont pas des signes de la M.A. 
Vieillissement cérébral normal  effet de l’âge
(après 75 ans)
Donc, le cerveau de la personne âgée est affecté
par 2 pathologies différentes et fréquentes
 Une fragilité et sensibilité de la zone entorhinale
à une pathologie Tau
 Un dysfonctionnement de la protéine APP
 C’est la rencontre de ces deux pathologie qui va
potentialiser l’une et l’autre = Formes clinique
de la M.A

Vieillissement cérébral

Transcription

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