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Cerveau : une évolution asexuée

Comment le cerveau et ses différentes structures évoluent-ils tout au long de l’existence ? Pour le savoir, une équipe internationale a réalisé une étude d’une ampleur exceptionnelle, portant sur 3000 IRM de sujets âgés de quelques mois à 90 ans.

S’il existe de nombreuses études sur l’évolution cérébrale, elles sont en général limitées aux périodes critiques : les premières années du développement ou les dernières années de vie. Réalisée par des chercheurs du Laboratoire bordelais de recherche en informatique ou Labri (CNRS/université de Bordeaux) en collaboration  avec l'université de Valence, une nouvelle étude observe quant à elle l’évolution du cerveau tout au long de l’existence. Elle a été publiée le 8 décembre sur le site HAL

Aux deux bouts de la vie

Les données traitées, soit 3000 IRM, proviennent de la plateforme VolBrain qui regroupe des dizaines de milliers d’IRM réalisées à des fins de recherche.

L’étude dresse donc le tableau de l’évolution, âge par âge, de différentes structures cérébrales telles que l’hippocampe, l’hypothalamus ou le noyau acumbens. Elle confirme la diminution rapide de matière grise (neurones) corticale entre les âges de neuf mois et dix ans. Durant cette période, en effet, c’est surtout la matière blanche qui se développe, c’est-à-dire les connexions entre les neurones, fruits de l’apprentissage. En revanche, après 60 ans, les matières grise et blanche s’atrophient au profit du liquide cérébro-spinal.

Représentation des volumes cérébraux selon l'âge des sujets. Les IRM sont présentées dans un repère identique afin de compenser les différences de taille de la tête. Les structures cérébrales étudiées sont superposées en couleur. La diminution rapide de matière grise corticale (tissu périphérique en gris dans l'image) est très visible entre neuf mois et dix ans. Les ventricules contenant le liquide cérébro-spinal, à l'inverse, s'élargissent après 60 ans. © VolBrain

Hommes et femmes

Une autre conclusion importante de l’étude est que cette évolution du cerveau est la même chez les hommes et les femmes, une fois les différences de taille et de volume prises en compte et corrigées. Seule exception : après 80 ans, l’atrophie cérébrale est plus marquée chez les hommes. Ce résultat s’explique par des modes de vie différents : le tabagisme, l’alcool et la mauvaise alimentation ont longtemps été plutôt le fait des hommes. Cela étant, avec le changement de comportement des femmes, les courbes d'atrophie cérébrale des deux sexes pourraient se rejoindre. 

L’objectif de cette vaste étude était de proposer un cadre de référence de l'évolution cérébrale comparable aux courbes de croissance et de poids utilisées pour le corps. On en est encore loin, mais cette description systématique constitue un premier pas. Ces résultats pourraient aussi contribuer à des diagnostics précoces de maladies neurodégénératives. La prochaine étude de cette équipe sera consacrée à l'identification des signes précurseurs de la maladie d’Alzheimer.

Evolution des volumes relatifs, c'est-à-dire en pourcentage du volume intracrânien total tout au long de la vie. Ces trajectoires sont estimées en fonction de l'âge sur 2944 sujets de 9 mois à 94 ans. La courbe générale est en noir, celle correspondant aux femmes en magenta et celle correspondant aux hommes en bleu. © VolBrain
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