IA : Elle mesure aussi la vitesse du vieillissement cérébral
Ce nouveau modèle basé sur l’intelligence artificielle (IA) permet de mesurer la vitesse de vieillissement du cerveau. Présenté dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS), cet outil, le premier en son genre, peut suivre de manière non invasive mais avec à l'aide de l’IRM cependant, le rythme des changements cérébraux. Un suivi primordial, avec le vieillissement des populations, la hausse continue de la prévalence des démences, un vieillissement cérébral plus rapide étant indiciblement lié à un risque plus élevé de déclin cognitif.
L’équipe de neuroscientifiques, de gériatres et de biologistes de l’Université de Californie du Sud, rappelle ici l’importance de l’évaluation de l’âge biologique, différent de l’âge chronologique et qui reflète le fonctionnement du corps au niveau cellulaire.
Certaines mesures courantes de l’âge biologique utilisent des échantillons de sang pour mesurer le vieillissement épigénétique et la méthylation de l’ADN, qui influence l’expression des gènes dans la cellule. Cependant, mesurer l’âge biologique à partir d’échantillons de sang est une mauvaise stratégie pour mesurer l’âge du cerveau en raison de la barrière entre le cerveau et la circulation sanguine, qui empêche les cellules sanguines de traverser le cerveau, de sorte que
un échantillon de sang prélevé au bras ne reflète pas directement la méthylation et d’autres processus liés au vieillissement dans le cerveau.
À l’inverse, prélever un échantillon directement du cerveau d’un patient est une procédure extrêmement invasive, qui ne permet pas la mesure de la méthylation de l’ADN et d’autres aspects du vieillissement cérébral directement à partir de cellules cérébrales humaines vivantes.
De précédentes recherches de la même équipe ont mis en évidence le potentiel des examens IRM pour mesurer de manière non invasive l’âge biologique du cerveau. Cependant, la nature transversale d’un examen IRM pour estimer l’âge du cerveau ne permet pas de savoir si le cerveau d’un patient est plus ou moins « vieux » que son âge chronologique et n’apporte aucune information sur la vitesse du vieillissement cérébral.
La première capture du vieillissement cérébral
Les chercheurs ont développé un réseau neuronal convolutif (une application de l’IA) qui permet de mesurer ce vieillissement cérébral au fil du temps. Le modèle a été formé et validé sur plus de 3.000 IRM d'adultes en bonne santé cognitive. Cette méthode longitudinale compare les IRM en continu d’un même individu permet d’identifier les changements neuroanatomiques liés au vieillissement accéléré ou décéléré.
- L’outil génère également des « cartes de saillance » interprétables, qui indiquent les régions cérébrales spécifiques les plus importantes pour déterminer le rythme du vieillissement.
De premières preuves de concept : testé sur un groupe de 104 adultes en bonne santé cognitive et de 140 patients atteints de la maladie d'Alzheimer, le modèle évalue la vitesse de vieillissement cérébral conformément aux tests de fonction cognitive pratiqués par ailleurs. L’outil apporte ainsi un biomarqueur précoce du déclin neurocognitif.
Car « les taux de vieillissement cérébral sont significativement corrélés aux changements de la fonction cognitive. Ainsi, si vous avez un taux élevé de vieillissement cérébral, vous êtes plus susceptible d'avoir un taux élevé de déclin cognitif impactant la mémoire, la vitesse d'exécution, la fonction exécutive et la vitesse de traitement ».
D’après l’outil et ces premiers tests, le rythme du vieillissement cérébral dans certaines régions diffère entre les sexes, ce qui pourrait contribuer à expliquer pourquoi les hommes et les femmes sont confrontés à des risques différents de troubles neurodégénératifs, notamment de maladie d’Alzheimer.
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 24 Feb, 2025 DOI: 10.1073/pnas.2413442122 Deep learning to quantify the pace of brain aging in relation to neurocognitive changes
Lire aussi : ÂGE BIOLOGIQUE : L'horloge épigénétique qui nous explique le vieillissement
Cette actualité a été publiée le 25/03/2025 par
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