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30-05-2018

Formation de nouveaux neurones : tout est possible à n’importe quel âge !

neurones Pour la première fois dans l’histoire, des chercheurs ont montré que des personnes âgées de plus de 70 ans pouvaient former autant de nouveaux neurones que les plus jeunes. C’est un véritable coup de fouet pour la neurogénèse, un domaine en constant progrès ces dernières années. Il y a 20 ans, on pensait qu’un individu avait un nombre défini de neurones et qu’il ne lui était pas possible d’en former de nouveaux au cours de sa vie...

La découverte du maintien de cette capacité à générer de nouveaux neurones marque un tournant dans la compréhension de nos fonctions cognitives et dans celui du vieillissement cérébral. Elle ouvre des perspectives formidables : peut-on stimuler cette capacité étonnement préservée, et si oui, comment ? Si cette capacité n’est pas altérée avec l’âge, qu’est-ce qui provoque le vieillissement de nos capacités mentales ?

L’étude : la neurogénèse humaine persiste tout au long de la vie

Les auteurs de l’étude publiée dans la revue Cell Stem Cell ont fait l’autopsie de l’hippocampe de 28 individus décédés prématurément et âgés de 14 à 79 ans. Il s’agit d’une région très spécifique du cerveau impliqué dans les émotions, la mémoire et l’apprentissage. Pour éviter toute erreur d’interprétation, les chercheurs se sont assurés que ces personnes ne souffraient d’aucune pathologie cognitive.

Ils ont été très surpris de constater que tous les cerveaux avaient récemment produit de nouveaux neurones, y compris le plus vieux cerveau, et à des taux comparables. "Les personnes âgées semblent avoir la capacité de fabriquer des milliers de nouveaux neurones à partir de cellules progénitrices, comme le font les plus jeunes" s’avance Maura Boldrini, professeur en neurobiologie et co-auteur de l’étude. Le volume de l’hippocampe semble même rester identique tout au long de la vie contrairement à une opinion très répandue.

Mais alors qu’est-ce qui fait que le cerveau des personnes âgées fonctionne moins bien ? Les auteurs ont tout de même constaté deux différences majeures entre les hippocampes des sujets âgés et ceux des plus jeunes : bien qu’en nombre identique, les nouveaux neurones s’avèrent moins vascularisés chez les sujets âgés et semblent avoir du mal à créer des connexions avec les autres neurones. "Il est possible que la neurogénèse maintienne une fonction cognitive tout au long de la vie chez l’humain, mais que certains facteurs psychologiques, émotionnels et traumatiques contribuent à son déclin" ajoute Maura Boldrini.

Pour aller plus loin : Qu’est-ce que cette découverte apporte concrètement ?

A quoi sert un neurone ?

neurones Un neurone est une cellule spécifique du cerveau qui permet à la fois de transmettre, d’analyser et de mémoriser une information. Il communique avec d’autres neurones grâce à de fins prolongements qui peuvent mesurer jusqu’à un mètre dans la moelle épinière.

Plusieurs travaux récents montrent l’importance des nouveaux neurones vis-à-vis de l’apprentissage de tâches mnésiques complexes et la préservation de leur formation constitue donc une excellente nouvelle.

Cependant, la formation des neurones est une chose, mais leur capacité à se remodeler et se réorganiser tout au long de la vie, sous l’impulsion de nos expériences et de notre environnement, en est une autre. On appelle cette capacité de reconfiguration la neuroplasticité.

Et, bien que le nombre de neurones soit associé à la puissance de la fonction cognitive, la neuroplasticité joue un rôle majeur dans la consolidation de la mémoire et le traitement de l’information. Lorsqu’un neurone envoie des messages à un autre neurone de façon répétée, le second neurone devient progressivement plus sensible au premier. De puissants réseaux neuronaux se forment ainsi en fonction de nos comportements et de nos activités habituelles.

La mauvaise nouvelle, c’est que les auteurs de l’étude ont observé une diminution de cette neuroplasticité avec l’âge.

Qu’est-ce que la neurogénèse ?

neurogeneseLa neurogénèse est la formation de nouveaux neurones fonctionnels. Elle tourne à plein régime chez l’embryon pendant les 5 premiers mois de grossesse (aboutissant à un stock de 100 milliards de neurones) et se maintient à un rythme plus faible mais stable tout au long de la vie (de 1000 à 1400 nouveaux neurones chaque jour). C’est une étape fondamentale pour la formation de notre système nerveux central.

Comment ça marche ?

Concrètement, ces nouveaux neurones sont créés à partir de cellules souches neurales présentes dans l’organisme au niveau de l’hippocampe (plus précisément du gyrus denté). Ces cellules-souches ont la capacité de s’auto-renouveler et de se transformer en différents types de cellules nerveuses dont certaines donneront des neurones. Avant chaque transformation, elles prennent le temps de se diviser de façon à maintenir une certaine constance de la population de cellules souches tout au long de la vie (1).

Cette transformation se produit en plusieurs étapes :

  • La prolifération cellulaire : la cellule-souche se divise, puis se transforme en un élément intermédiaire, le progéniteur.
  • La migration cellulaire : le progéniteur entre en maturation puis se divise et se différencie progressivement en neurone. Les auteurs de l’étude montrent que le nombre de progéniteurs intermédiaires reste stable tout au long de la vie.
  • La survie : seule une partie des nouveaux neurones survivent et deviennent fonctionnels. Cette étape semble dépendre de l’exécution de tâches hippocampodépendantes et de la qualité de la vascularisation. Autrement dit, les neurones ne sont gardés que si la personne s’en sert et s’ils peuvent être suffisamment bien nourris en oxygène, en nutriments et en micronutriments.
  • L’intégration : les neurones continuent leur croissance en projetant en avant leurs prolongements cellulaires (axones et dendrites). Ils les font entrer en contact avec les autres neurones et les différentes cellules de soutien (astrocytes, oligodendrocytes…). Cette capacité semble diminuer avec le temps.

Comment stimuler la neuroplasticité ? Peut-on également stimuler la neurogénèse ?

Puisque la neurogénèse semble étonnement préservée avec le temps, c’est surtout la neuroplasticité qui doit être stimulée, ainsi que la vascularisation des neurones. En effet, ce n’est pas seulement le nombre de neurones qui compte mais aussi la qualité des connexions qu’ils tissent entre eux, la présence de cellules qui les soutiennent et la quantité de vaisseaux sanguins susceptibles de répondre adéquatement à leurs besoins en oxygène, en glycogène et en vitamines…

De nombreux travaux montrent que la neuroplasticité et la neurogénèse peuvent être améliorées par au moins 4 facteurs :


En ayant des projets, des activités cognitives et sociales abondantes (2-4)


L’apprentissage et les exercices mentaux favorisent la phase de survie de la neurogénèse en stimulant l’intégration des neurones dans un circuit existant. Et plus encore, la répétition de ces activités (ou l’augmentation de leur difficulté ou de leur intensité) conduit à une meilleure myélinisation des prolongements neuronaux, ce qui permet à l’information de circuler encore plus rapidement.

Autrement dit, nous produisons les ressources nécessaires à la réussite de nos apprentissages et de nos actes. Si vous souhaitez apprendre à jouer d’un instrument de musique à 50 ans, vous allez créer de nouveaux neurones et vous devez poursuivre cette activité dans le temps si vous souhaitez que ces neurones s’associent en réseaux. Si vous voulez maintenir vos capacités mémorielles, vous devez continuer à mémoriser le maximum d’informations et ne pas cesser d’apprendre de nouvelles choses. A l’inverse, si vous abandonnez des activités, votre organisme ne s’embarrassera pas à conserver des circuits neuronaux inutiles et encore moins à en recruter de nouveaux.

Si les projets individuels sont importants, il semble que les projets s’inscrivant dans un cadre social riche entraînent des résultats encore meilleurs. Chez l’animal, on a montré que la neurogénèse était améliorée de façon spectaculaire lorsque les sujets sont placés dans un environnement enrichi contenant des jouets, des partenaires et divers objets suscitant leur curiosité ou leur envie d’explorer. Si vous avez l’impression que la richesse de votre vie sociale a diminué ces dernières années, vous seriez bien inspiré d’inverser rapidement la situation…


En augmentant nos apports en oméga-3 et en vitamines B (5-7)


Les neurones générés chez l’adulte sont des neurones de petite taille qui ont des besoins très élevés en acides gras essentiels, en particulier en acides gras oméga-3, pour construire leur exigeante membrane cellulaire. Ces derniers sont reconnus unanimement par la communauté scientifique et les autorités européennes comme contribuant au maintien des fonctions cognitives, en particulier le DHA (un acide gras d’origine naturelle qu’on trouve en très bonne qualité dans le Super DHA de Supersmart).

De la même manière, les vitamines B2, B6 et B12 (réunies dans Coenzymated B Formula, une formule destinée à apporter les vitamines B sous leur meilleure forme) participent incontestablement à l’optimisation du système nerveux. Malheureusement, bien que des apports adéquats soient indispensables à la neurogénèse, les carences se généralisent de plus en plus, surtout en ce qui concerne la vitamine B12 (voir à ce sujet : Tous carencés en vitamine B12 ? Les raisons d’une pénurie de masse et ses conséquences).


En augmentant le niveau de notre activité physique (8-9)


L’activité physique augmente la prolifération intervenant dans la neurogénèse. Elle améliore surtout le volume sanguin cérébral conduisant à de meilleures performances cognitives, aussi bien chez l’animal que chez l’homme. Or, les auteurs de l’étude ont bien montré que la vascularisation déclinait avec l’âge...


En améliorant notre faculté à évacuer le stress (10-11)


Plusieurs travaux ont mis en évidence le caractère très néfaste du stress sur la prolifération cellulaire et sur la neurogénèse en général, qu’il s’agisse d’un stress physique ou psychosocial. Il est donc important de s’en prémunir au maximum, ou à défaut, de savoir en réduire les effets (au moyen de pratiques physiques, de plantes adaptogènes, de techniques de respiration, etc.).


Les points à retenir


  • La capacité à créer de nouveaux neurones reste stable tout au long de la vie. Le nombre de cellules qui soutiennent les neurones ne varie pas non plus.
  • L’angiogenèse (la capacité à créer de nouveaux vaisseaux sanguins) et la neuroplasticité (la capacité des neurones à se remodeler en fonction de l’environnement) décline avec l’âge.

Après cette étude historique, on attend désormais de savoir quels sont les facteurs endogènes les plus décisifs dans la neurogénèse, en particulier ceux dont la supplémentation pourrait améliorer la prolifération, la survie et la différenciation des progéniteurs neuraux. De tels travaux ne permettraient pas seulement de maintenir une neurogénèse normale, mais aussi de se rapprocher de la neurogénèse fœtale, celle qui forme jusqu’à 250 000 neurones par seconde. Les espoirs les plus fous sont permis...

Références

(1) James B. Aimone, Yan Li, Star W. Lee, Gregory D. Clemenson, Wei Deng, and Fred H. Gage, Regulation and Function of Adult Neurogenesis: From Genes to Cognition, Physiol Rev. 2014 Oct;94(4):991-1026. doi: 10.1152/physrev.00004.2014.
(2) Peretto P, Schellino R, De Marchis S, Fasolo A. The interplay between reproductive social stimuli and adult olfactory bulb neurogenesis. Neural Plast. 2014;2014:497657. doi: 10.1155/2014/497657. Epub 2014 Jul 22.
(3) Oboti L, Savalli G, Giachino C, De Marchis S, Panzica GC, Fasolo A, Peretto P. Integration and sensory experience-dependent survival of newly-generated neurons in the accessory olfactory bulb of female mice. Eur J Neurosci. 2009 Feb;29(4):679-92. doi: 10.1111/j.1460-9568.2009.06614.x. Epub 2009 Feb 6.
(4) Opendak M, Briones BA, Gould E. Social behavior, hormones and adult neurogenesis. Front Neuroendocrinol. 2016 Apr;41:71-86. doi: 10.1016/j.yfrne.2016.02.002. Epub 2016 Mar 17.
(5) Hu X, Zhang F, Leak RK, Zhang W, Iwai M, Stetler RA, Dai Y, Zhao A, Gao Y, Chen J. Transgenic overproduction of omega-3 polyunsaturated fatty acids provides neuroprotection and enhances endogenous neurogenesis after stroke. Curr Mol Med. 2013 Nov;13(9):1465-73.
(6) Kang JX, Gleason ED. Omega-3 Fatty acids and hippocampal neurogenesis in depression. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2013 Jun;12(4):460-5.
(7) Pu H, Jiang X, Wei Z, Hong D, Hassan S, Zhang W, Liu J, Meng H, Shi Y, Chen L, Chen J. Repetitive and Prolonged Omega-3 Fatty Acid Treatment After Traumatic Brain Injury Enhances Long-Term Tissue Restoration and Cognitive Recovery. Cell Transplant. 2017 Apr 13;26(4):555-569. doi: 10.3727/096368916X693842. Epub 2016 Nov 24.
(8) Yau SY, Gil-Mohapel J, Christie BR, So KF. Physical exercise-induced adult neurogenesis: a good strategy to prevent cognitive decline in neurodegenerative diseases? Biomed Res Int. 2014;2014:403120. doi: 10.1155/2014/403120. Epub 2014 Apr 9.
(9) Maass, A., Duzel, S., Goerke, M., Becke, A., Sobieray, U., Neumann, et al. (2015). Vascular hippocampal plasticity after aerobic exercise in older adults. Mol. Psychiatry 20, 585–593.
(10) Egeland M, Zunszain PA, Pariante CM. Molecular mechanisms in the regulation of adult neurogenesis during stress. Nat Rev Neurosci. 2015 Apr;16(4):189-200. doi: 10.1038/nrn3855.
(11) Lucassen PJ, Oomen CA, Naninck EF, Fitzsimons CP, van Dam AM, Czeh B, Korosi A. Regulation of Adult Neurogenesis and Plasticity by (Early) Stress, Glucocorticoids, and Inflammation. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015 Sep 1;7(9):a021303. doi: 10.1101/cshperspect.a021303.

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