Nous savons que l’âge biologique et l’âge chronologique du cerveau ne coïncident pas aisément : le premier indique l’âge que l’organe affiche en fonction de son état, le second correspond aux années de vie de son propriétaire. Autre chose que nous savons, c’est qu’un cerveau biologiquement plus vieux présente un risque plus élevé de maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer.
Ce que nous ne savions pas, toutefois, c’est que toutes les régions du cerveau ne vieillissent pas de la même manière : jusqu’à présent, les IRM calculaient un âge global, un chiffre qui devait nous dire si, à cinquante ans, nous avions un cerveau de vingt ans ou d’un octogénaire; une étude publiée dans PNAS a mené une analyse plus détaillée de chaque zone cérébrale, découvrant non seulement que les différentes régions cérébrales vieillissent à des rythmes différents, mais aussi lesquelles ont tendance à vieillir en premier.
Une carte spatiale de l’âge cérébral local
Pour parvenir à leurs conclusions, les scientifiques ont entraîné un modèle d’IA sur près de 15 000 IRM des cerveaux d’autant d’adultes sains âgés de 19 à 100 ans. Après l’entraînement, les chercheurs ont testé le système sur un groupe d’environ 2 000 personnes – 1 102 avec des fonctions cognitives normales, 354 avec de légers troubles cognitifs et 529 souffrant d’Alzheimer. Le résultat est ce que Andrei Irimia, l’un des auteurs, appelle « une carte spatiale de l’âge cérébral local ».
Chez les adultes cognitivement sains, les estimations du modèle ont montré une progression précise : les lobes frontaux et temporaux, impliqués dans la pensée complexe et la mémoire, présentaient un âge biologique plus avancé que les régions postérieures, comme les centres de traitement visuel du lobe occipital (c’est-à-dire les zones du cortex visuel qui traitent les informations qui parviennent aux yeux). La surface du cortex affichait également des rythmes de vieillissement différents : les sillons, c’est-à-dire les vallonnements profonds entre un pli et l’autre, se sont révélés plus vieux que les gyrus, les parties en relief (voir l’image).
Droit ou gauche : quel côté vieillit-il en premier ?
Il existe ensuite une tendance plus large révélée par les IRM, à savoir que l’hémisphère droit a tendance à être plus âgé que le gauche. « L’asymétrie droite-gauche est particulièrement intéressante », commente Irimia à Psypost : « nous n’en connaissons pas encore la cause, mais elle soulève spontanément une question (encore sans réponse, ndr.) – les deux hémisphères vieillissent-ils à des rythmes différents ? »
Pour ce qui concerne les patients atteints d’Alzheimer, comme on pouvait s’y attendre les IRM ont détecté un vieillissement plus prononcé dans les régions du cerveau habituellement les plus touchées par la neurodégénerescence, comme le pallidum, le putamen (qui coordonnent les mouvements et certains types d’apprentissage) et l’hippocampe, qui gère les émotions et la mémoire.
Ce n’est que le début
Cette étude ne constitue qu’un petit coin d’un puzzle gigantesque : pour trouver de nouvelles pièces à assembler, il faudra mener de nouvelles études sur plusieurs années en suivant les participants, en plus d’entraîner les modèles d’IA aussi sur des patients atteints d’Alzheimer. Ce n’est qu’ainsi que nous pourrons comprendre si les différences de vieillissement entre les différentes régions du cerveau peuvent prévoir la santé cérébrale future : pour l’instant, souligne Irimia, nous ne pouvons pas tirer des conclusions hâtives sur la base d’un seul examen cérébral une seule fois, car « un âge cérébral local « plus vieux » ne signifie pas, à lui seul, que quelqu’un ait la maladie d’Alzheimer ou qu’il la développera ».
