La stimulation transcrânienne améliore la mémoire dite de travail. © monsitj, Fotolia

Santé

La mémoire peut rajeunir avec des stimulations électriques

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Grâce à une stimulation transcrânienne, des chercheurs ont permis à des personnes de plus de 60 ans de retrouver une « mémoire de travail » de jeunes adultes. Cette nouvelle étude suggère que le vieillissement cérébral pourrait être atténué en stimulant électriquement le cerveau. 

« Ces résultats pourraient servir de point de départ pour agir à l'avenir sur le déclin cognitif lié à l'âge », selon des chercheurs américains qui ont publié leurs travaux dans la revue Nature Neuroscience.

La mémoire de travail est une mémoire de court terme. Elle ne permet pas de se souvenir d'événements du passé mais c'est elle qui, par exemple, permet de garder en tête les chiffres d'un numéro de téléphone qu'on est en train de noter. On pense que cette forme de mémoire est liée à deux types d'ondes cérébrales, les ondes gamma et thêta, dans deux régions de cet organe complexe.

Les chercheurs Robert Reinhart et John Nguyen ont étudié 42 adultes, âgés de 20 à 29 ans, et 42 autres, âgés de 60 à 76 ans, qu'ils ont soumis à des exercices impliquant la mémoire de travail (par exemple, identifier les différences entre des images présentées à quelques secondes d'intervalle). Ils ont utilisé un casque à électrodes pour évaluer la façon dont les fameuses ondes interagissent dans ce processus. Toujours au moyen d'électrodes, ils ont stimulé le cerveau de certains des participants en modulant le rythme des ondes.

Les effets de l'âge sur un type particulier de mémoire, la mémoire de travail, peuvent être atténués en stimulant des zones du cerveau. © laflor, Istock.com

Un effet sur les ondes présentes dans certaines zones du cerveau

Sans cette stimulation, les sujets les plus âgés étaient plus lents et moins performants. Mais avec la stimulation, leurs performances se rapprochaient de celles des plus jeunes, un effet qui se prolongeait plus de trois quarts d'heure après. Ces améliorations étaient liées à de plus fortes interactions entre les ondes thêta et gamma dans le cortex temporal gauche et à une plus forte synchronisation des ondes thêta entre le lobe temporal gauche et le cortex préfrontal.

Des experts indépendants, qui n'ont pas participé à l'étude, ont salué des « travaux intéressants » qui pourraient contribuer à mieux comprendre le déclin cognitif lié à l'âge. Pour autant, ils ont relevé certaines limites. D'abord, les sujets les plus âgés inclus dans l'étude étaient en bonne santé et n'étaient pas touchés par une démence comme Alzheimer« Des recherches supplémentaires sont cruciales pour savoir si ce type d'approche peut à terme bénéficier à des patients atteints de démence », a commenté le Docteur Sara Imarisio, de l'association britannique Alzheimer's Research UK, citée par le Science Media Centre.

Par ailleurs, « il n'y a pas de preuve que le type d'amélioration atteint grâce à cette stimulation puisse faire une vraie différence dans la vie quotidienne », a renchéri le Docteur Vladimir Litvak, de l'University College de Londres.

  • Des chercheurs ont testé la mémoire de travail de jeunes adultes et de seniors de plus de 60 ans.
  • Ils leur ont appliqué une stimulation électrique transcrânienne.
  • Les performances des seniors se sont rapprochées de celles des jeunes adultes.
Pour en savoir plus

La mémoire pourrait être améliorée par stimulation électrique

Article de Marie-Céline Ray paru le 9 septembre 2014

En appliquant des pulsations magnétiques qui induisent un courant électrique dans le crâne, des chercheurs ont amélioré les performances de mémorisation de volontaires. Une découverte qui permet d'envisager un traitement non invasif pour les troubles de la mémoire, qu'ils soient dus à un AVC ou à la maladie d'Alzheimer.

Le fonctionnement de la mémoire est un mécanisme complexe qui nécessite un travail collaboratif entre différentes régions du cerveau. Pour coordonner tout cela, il faut un chef d'orchestre, un rôle joué par l'hippocampe. C'est pourquoi sa stimulation pourrait favoriser la mémorisation. Encore faut-il pouvoir accéder à cette région située dans les profondeurs du cerveau...

Dans un article paru dans Science, des chercheurs de l'université du Nord-Ouest de Chicago présentent les résultats encourageants qu'ils ont obtenus grâce à une méthode non invasive : la TMS ou transcranial magnetic stimulation, qui consiste à stimuler une région du cerveau en délivrant un courant électrique grâce à des pulsations magnétiques.

Seize adultes en bonne santé, âgés de 21 à 40 ans, ont participé à cette expérience. Grâce à l'IRM, les chercheurs ont réalisé une image anatomique détaillée du cerveau pour identifier le réseau cérébral de la mémoire de chacun. En effet, les régions impliquées dans la mémoire varient d'un individu à l'autre. Comme il n'est pas possible de stimuler directement l'hippocampe, étant donné sa position dans le cerveau, l'IRM a permis aux chercheurs d'identifier une région superficielle connectée à l'hippocampe. Ils voulaient savoir si une stimulation dirigée sur ce point précis pouvait solliciter l'hippocampe et améliorer les performances de mémorisation des participants.

L’hippocampe est situé en profondeur dans le cerveau. C’est pourquoi on ne peut pas le stimuler directement par la technique de TMS (transcranial magnetic stimulation). © Gray’s Anatomy, Wikimedia Commons, DP

Des capacités de mémorisation améliorées

Les participants ont passé un test de mémoire qui consistait à apprendre une série d'associations entre des visages et des mots. Puis ils ont reçu une stimulation cérébrale de 20 minutes par jour pendant 5 jours. D'autres IRM et tests de mémoire avec de nouvelles associations visage-mot ont été réalisés dans la semaine. Au moins sept jours plus tard, la même expérience a été répétée mais avec une fausse stimulation placebo. Leur ordre a été inversé pour la moitié des participants. Ils ne savaient pas en effet dans quel ordre ils suivaient l'expérience.

La stimulation d’une région du cerveau par un courant électrique améliore la mémoire. © Northwestern University

Il est alors apparu que les participants réussissaient mieux les tests de mémoire après la stimulation du cerveau qu'avant. Il a fallu trois jours de stimuli pour voir des améliorations. La stimulation électrique a permis de mieux synchroniser les régions cérébrales devant travailler ensemble, ce qui permet à l'un des auteurs, Joel Voss, de faire la comparaison suivante : « C'est comme si on remplaçait leur chef d'orchestre habituel par Muti », en référence au célèbre chef d'orchestre Riccardo Muti.

Cette découverte ouvre la possibilité de traiter différents problèmes de mémoire, qu'ils soient causés par des AVC, une maladie d'Alzheimer à un stade précoce, un traumatisme du cerveau, un arrêt cardiaque ou le vieillissement. L'avantage de cette méthode est qu'elle n'utilise ni chirurgie ni médicament.

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