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PSI2017-84933-P. Sous-structures hippocampiques dans le vieillissement et la pathologie : une étude d'imagerie par résonance magnétique à haute résolution (HIRESHIPPO)

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L'une des préoccupations majeures pour l'avenir est la pression croissante exercée sur le système de santé par le vieillissement rapide de la population. L'allongement de l'espérance de vie entraîne une augmentation du nombre de personnes atteintes de maladies neurodégénératives, telles que la maladie d'Alzheimer (MA). Il a été démontré que la formation hippocampique (FH) est affectée par le vieillissement et figure parmi les premières structures impliquées dans la MA. La FH n'est pas une structure homogène ; elle est composée de plusieurs sous-structures aux fonctions et à la morphologie cellulaire différentes. Bien que de nombreuses études antérieures aient examiné l'impact du vieillissement et des maladies sur la FH dans son ensemble, peu se sont intéressées à ses différentes sous-structures. L'étude spécifique des sous-structures de la FH est importante car elles sont distinctes au niveau moléculaire et peuvent être affectées de différentes manières. Nous nous proposons ici de mieux comprendre la FH et ses sous-parties. Notre approche, basée sur l'imagerie par résonance magnétique (IRM), adoptera trois axes : premièrement, nous examinerons comment les aspects fonctionnels des différentes sous-parties de la FH sont affectés par le vieillissement et les pathologies. Plus précisément, nous examinerons l'activité d'IRM fonctionnelle (IRMf) dans les sous-parties du FH dans trois groupes différents :

  1. jeunes,
  2. personnes âgées et
  3. patients atteints de troubles cognitifs légers (TCL).

Nous utiliserons l'IRMf à haute résolution spatiale pour détecter l'activité des sous-champs hippocampiques et une technique d'analyse de données novatrice, développée dans notre laboratoire, afin d'examiner la connectivité au sein même de l'hippocampe et entre celui-ci et le reste du cerveau. L'activité IRMf sera induite par une nouvelle tâche cognitive langagière, susceptible d'apporter des éclairages sur l'activité dynamique de l'hippocampe. Ensuite, nous étudierons, grâce à l'IRM structurelle à haute résolution, comment les propriétés structurelles des sous-champs hippocampiques sont affectées dans les trois groupes. Nous réaliserons une segmentation automatisée de ces sous-champs afin d'en extraire des mesures quantitatives pertinentes et d'analyser leur interaction avec l'âge et la pathologie. Enfin, nous tenterons d'intégrer ces deux approches en étudiant l'impact des modifications structurelles liées à l'âge et à la pathologie sur la cognition. Plus précisément, nous examinerons si les variations des mesures structurelles de l'hémisphère fonctionnel (HF) dans les trois groupes de participants sont mieux prédites par les performances à la nouvelle tâche langagière ou par les performances aux tâches de mémoire standard. Cela pourrait permettre d'améliorer les outils de diagnostic pour le dépistage précoce de la maladie d'Alzheimer (MA). En résumé, nous utilisons une approche d'imagerie multidisciplinaire pour examiner les sous-structures du follicule pileux. Notre hypothèse est que ces structures ne sont pas affectées de la même manière par le vieillissement et la pathologie ; cela sera mis en évidence par nos images fonctionnelles et structurelles. Si elle est confirmée, notre étude contribuera à la compréhension du follicule pileux, permettant ainsi des options de traitement plus ciblées pour le vieillissement et la MA, et réduisant la pression sur le système de santé.

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L'une des préoccupations majeures pour l'avenir est l'augmentation des besoins du système de santé liée au vieillissement rapide de la population. L'allongement de l'espérance de vie entraînera une hausse du nombre de personnes atteintes de maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer (MA). Il a été démontré que la formation hippocampique (FH) est directement affectée par les conséquences du vieillissement et qu'elle est l'une des premières structures impliquées dans la MA. La FH n'est pas une structure homogène, mais est composée de plusieurs sous-structures.
Les cibles de projection et la morphologie cellulaire diffèrent. Si de nombreuses études antérieures ont examiné l'impact du vieillissement et des maladies sur l'hippocampe dans son ensemble, peu se sont penchées sur l'influence du vieillissement et des maladies sur ses différentes parties. Une étude plus fine de ces parties est importante car elle pourrait mener à des traitements plus ciblés. Nous nous proposons ici d'approfondir notre compréhension de l'hippocampe et de ses parties grâce à une approche en trois volets s'appuyant sur l'imagerie par résonance magnétique (IRM) : premièrement, nous examinerons comment les aspects fonctionnels des différentes parties de l'hippocampe sont affectés par le vieillissement et les pathologies. Plus précisément, nous étudierons l'activité IRMf dans les sous-parties de l'hippocampe au sein de trois populations différentes :

  1. jeune,
  2. personnes âgées et
  3. patients atteints de troubles cognitifs légers (TCL).

Nous utiliserons l'IRMf à haute résolution spatiale pour détecter l'activité dans les sous-régions de l'hippocampe et une nouvelle technique d'analyse de données développée dans notre laboratoire pour examiner la connectivité au sein même de l'hippocampe et entre celui-ci et le reste du cerveau. L'activité IRMf sera induite par une nouvelle tâche cognitive du domaine du langage, susceptible d'apporter des éclairages sur la dynamique de l'activité dans l'hippocampe. Deuxièmement, nous étudierons comment les propriétés structurelles des sous-régions de l'hippocampe sont affectées dans les trois groupes de participants à l'aide d'images IRM structurelles à haute résolution. Nous utiliserons la segmentation automatisée des sous-champs hippocampiques pour extraire des mesures quantitatives pertinentes des sous-régions de l'hippocampe et examiner leur interaction avec l'âge et la pathologie. Enfin, nous tenterons d'intégrer les deux approches précédentes en étudiant comment les modifications structurelles liées à l'âge et à la pathologie dans les sous-régions de l'hippocampe ont un impact sur la cognition. Plus précisément, nous examinerons si les changements des mesures structurelles dans l'hippocampe, observés dans les trois groupes de participants, sont mieux prédits par les performances à la nouvelle tâche de langage ou par les performances aux tâches de mémoire standard. Cela pourrait mener à des outils de diagnostic améliorés pour la détection précoce de la maladie d'Alzheimer. En résumé, nous utilisons une approche d'imagerie multidisciplinaire à haute résolution pour examiner les sous-structures du follicule pileux. Notre hypothèse est que ces structures ne sont pas affectées de la même manière par le vieillissement et la pathologie, ce qui sera mis en évidence par nos études d'imagerie fonctionnelle et structurelle. Si elle est confirmée, notre projet contribuera à notre compréhension du follicule pileux et pourrait déboucher sur des options de traitement plus ciblées pour le vieillissement et la maladie d'Alzheimer, et à terme, réduire la charge pesant sur notre système nerveux.
soins de santé.

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Chercheur à l'Université de La Laguna