Matière grise: Entre vieillissement cognitif et stratégies de résilience
Date: 2025-09-10T22:00:00+00:00
Keywords: Health & Fitness; Diseases & Conditions; Nervous System (incl. Brain); Longevity
Description: Un cerveau résilient face au vieillissement et à la maladie. Le cerveau est un organe sans pareil, qui a la capacité de vieillir moins vite que le cœur, la peau ou le foie. Tout au long de notre vie, il évolue, se déploie et se restructure en créant de nouvelles connexions neuronales. Il est même capable de se réparer lui-même ! Michela Matteoli, neuroscientifique de renommée internationale, nous invite à explorer la plasticité cérébrale, l’incroyable faculté d’adaptation de notre matière grise ; un atout inestimable néanmoins susceptible de constituer une source de vulnérabilité. Son essai ex
Publisher: Éditions MultiMondes

Michela Matteoli

Matière grise

Entre vieillissement cognitif
et stratégies de résilience

Avec la participation de Paola Arosio.

À ma famille.

«Le cerveau est comme un petit grenier
D’abord vide.
Notre affaire est
De le garnir de meubles de notre choix.»

Arthur Conan Doyle

Chapitre 1 La génialité du cerveau

On parle souvent du cerveau en l’associant aux pensées qui le traversent et qui nous poussent à aimer, à étudier, à nous intéresser au monde et à réaliser toutes ces actions qui rendent la vie belle ou difficile. Nombreuses sont les discussions et les publications sur la volonté, les sentiments ou les habitudes selon une perspective que, moi la première, je considère comme unique. Ces réflexions se rapprochent d’ailleurs extraordinairement de la philosophie et de l’art. Mais, comme le dit Eliana Liotta, l’amie qui m’a convaincue d’écrire ce livre, je crois qu’essayer de découvrir comment il est possible que les Variations Goldberg de Bach proviennent d’une agglomération de cellules entourées d’os; et comment les produits de l’esprit, ensuite, se transforment à nouveau en matière, en modifiant structurellement les contacts entre les neurones et les réseaux que ces derniers forment, n’est pas moins fascinant.

Le cerveau, à son tour, influence la santé du corps dans un échange continu et circulaire.

La vision qui sépare la biochimie des idées, la logique des émotions, l’individu de la société, la tête du reste est obsolète. Elle ne tient compte ni de l’évolution des neurosciences, qui ont pu se servir de l’IRM fonctionnelle et d’autres techniques d’imagerie cérébrale pour observer le fonctionnement des aires cérébrales, ni des études interdisciplinaires qui concernent le rapport entre le système nerveux central, le système immunitaire et le microbiote, l’infinie communauté de micro-organismes avec laquelle nous vivons.

Ces pages se veulent un voyage humble, basé sur le travail de la recherche, pour parvenir au concept que le cerveau est un organe du corps, le prince des organes, un organe qui pense mais qui reste partie d’un tout, relié aux mains, au ventre, aux jambes. On parle de «connexion cerveau-corps», une connexion bien plus importante que ce qu’on imagine: le corps participe aux processus cognitifs.

Notre cerveau ne fonctionne pas tout seul: l’environnement extérieur, les molécules inflammatoires dans notre sang ou les bactéries de notre intestin le façonnent et le modifient, et notre cerveau répond. En murmurant ou à voix haute. Mais il répond toujours.

Son point faible est l’inflammation chronique, de la même façon qu’elle l’est pour le reste de l’organisme. Son point fort, en revanche, est sa plasticité, c’est-à-dire la faculté du cerveau à s’adapter aux signaux qui proviennent de notre corps ou qui arrivent de l’extérieur. Il s’agit d’un talent unique et c’est la raison pour laquelle le cerveau peut évoluer tout au long d’une vie; il peut s’étendre, littéralement, en construisant de nouvelles connexions entre les neurones. C’est aussi ce qui lui permet de moins vieillir que les autres organes, à condition que l’on n’arrête pas de l’utiliser, et il est capable de s’autoréparer: les connaissances que nous accumulons au cours du temps compensent le déclin qui pourrait se manifester graduellement avec l’âge.

L’objet le plus complexe de l’univers connu à ce jour

J’étudie les synapses, c’est-à-dire les sites où a lieu le transfert d’informations à l’intérieur du cerveau. Elles constituent son cœur, le centre de commande. C’est là qu’ont lieu les processus de plasticité qui sont la base structurelle des fonctions supérieures, comme l’apprentissage et la mémoire.

Le cerveau est plastique parce qu’il peut se modifier lui-même. Il a l’incroyable capacité de changer ses propres synapses et ses propres circuits, aussi bien du point de vue structurel que fonctionnel, pour apprendre et se rappeler d’après ses expériences, ainsi que pour réparer des dommages cérébraux.

Tout cela se déroule dans le cerveau, qui représente chez un adulte à peine 2% de sa masse corporelle, environ un kilo et demi. Mais le nombre de cellules dont il est composé est exorbitant, environ 200 milliards, autant que les étoiles de la Voie lactée. Emily Dickinson disait: «Le Cerveau / est plus grand que le Ciel / Mettez-les côte à côte / L’un contient l’autre sans problème[1].»

Contradictoire, poétique, rigoureux, étonnant, doté de l’inépuisable capacité d’inventer des idées et d’imaginer des mondes, le cerveau humain est l’objet le plus complexe de l’univers que l’on connaisse aujourd’hui.

Moitié neurone et moitié glie

Notre intelligence est issue d’un cheminement biologique long de centaines de millions d’années. Entre les strates de notre encéphale, nous pourrions lire toute l’histoire du règne animal, avec un système nerveux qui devient de plus en plus articulé et multiforme, des invertébrés jusqu’aux primates et à l’Homo sapiens.

Aujourd’hui, nous savons que presque la moitié des cellules cérébrales est représentée par les neurones. Cent milliards de neurones qui peuplent notre cerveau, connectés les uns aux autres, qui transmettent les informations grâce à des signaux électriques, ce qui contrôle d’une certaine façon notre capacité à agir, à interagir avec notre environnement, à prendre des décisions, à nous émouvoir, à tomber amoureux et à apprendre. L’autre moitié est constituée de cellules longtemps restées méconnues, mais depuis quelque temps devenues l’objet de la curiosité de nous autres, chercheurs: les cellules de la glie, qui auraient comme mission d’instruire les neurones et de les faire fonctionner correctement.

Les neurones ont une faculté particulière: traduire des signaux chimiques en signaux électriques et inversement. Les élèves des écoles, lorsque je les rencontre[2], sont fascinés par le fait que le signal électrique réussit à passer d’un neurone à l’autre même si ce sont deux cellules distinctes. Je leur explique que cela est possible parce qu’il existe une structure spécifique qui s’appelle synapse, du verbe grec sunápto, joindre. Dans cette structure, une portion du neurone qui transmet l’information et une portion de celui qui reçoit l’information s’associent. La synapse permet aux neurones de travailler ensemble.

Le neurone traversé par le signal électrique – le neurone transmetteur – envoie un signal chimique au neurone receveur, qui perçoit ce message à travers des récepteurs localisés sur sa membrane cellulaire. Il émet alors un autre signal électrique, et ainsi de suite. Les signaux chimiques sont transmis par des substances justement appelées neurotransmetteurs. Certains sont entrés dans le vocabulaire courant, comme la sérotonine, actrice de la régulation de l’humeur, ou la dopamine, qui participe au système de récompense.

Chaque neurone est formé d’un corps cellulaire et de deux types de prolongements: les dendrites, qui sont des fibres ramifiées, semblables aux branches d’un arbre, et l’axone, un câble long et fin.

Les impulsions électriques voyagent en général dans une seule direction, grâce aux rapides changements de charge électrique entre l’intérieur et l’extérieur de la membrane cellulaire (le potentiel d’action): les signaux électriques sont captés par les dendrites, transportés par l’axone et se propagent enfin au point de contact entre les cellules, les synapses.

Les synapses peuvent être de type excitant ou inhibiteur, selon qu’elles facilitent ou interdisent le passage du signal. Elles fonctionnent comme des feux de circulation, rouges et verts, dans l’immense réseau de routes le long desquelles les impulsions électriques se déplacent continuellement comme des voitures.

La caractéristique d’interaction des cellules nerveuses est incroyable. En moyenne, chacune communique directement avec 1 000 autres neurones, donc on peut estimer que, dans le cerveau, il y a environ 100 000 milliards de contacts.

Les connexions sont en mesure d’analyser en un dixième de seconde des stimuli très complexes, en s’appuyant sur une base d’informations qui est au moins cinquante mille fois supérieure à celle conservée dans la British Library, l’une des plus grandes bibliothèques du monde.

La découverte des neurones remonte à deux siècles plus tôt, la vision microscopique du cerveau étant une acquisition relativement récente. Vers le milieu du xixe siècle, les scientifiques avaient déjà compris que les tissus de tous les êtres vivants étaient constitués de petites unités appelées cellules, un mot inventé au xviie siècle par le biologiste anglais Robert Hooke. Toutefois, le cerveau apparaissait comme une exception, formé par une sorte de tissu sans solution de continuité et qui, à la différence du cœur, du foie ou des poumons, ne pouvait pas être divisé en petites parties distinctes.

Un important pas en avant dans l’étude du cerveau a été réalisé en 1873 par Camillo Golgi, alors jeune officier médical en chef à la Pia Casa degli Incurabili di Abbiategrasso, un hôpital pour les malades chroniques. Bien que le contexte ne favorisa pas l’activité de recherche, le médecin ne se laissa pas abattre. Là, dans un petit laboratoire de fortune, il essaya de durcir certaines parties du cerveau avec du bichromate de potassium, pour ensuite les plonger dans du nitrate d’argent.

À l’issue de ses tests, certaines cellules se colorèrent de noir et ressortirent sur un fond jaune brillant. De cette façon, on put apprécier la forme des cellules cérébrales avec des contours précis et définis et avec tous leurs prolongements. C’est comme si, au sein d’une forêt jugée inextricable, on avait enfin réussi à isoler un seul arbre avec toutes ses branches.

Mais Golgi continuait de penser que le tissu cérébral était composé de neurones fusionnés ensemble pour former un réseau compact. Il se trompait et c’est l’histologiste espagnol Santiago Ramón y Cajal qui le corrigea quelques années plus tard. Ayant eu vent de l’expérience de Golgi, il l’améliora et l’appliqua à plusieurs types de tissus nerveux, réalisant ensuite des schémas détaillés de ce qu’il avait observé au microscope.

En octobre 1889, à Berlin, le scientifique présenta ses recherches lors du congrès de la Société anatomique allemande et proposa la théorie du neurone, selon laquelle les cellules nerveuses ne sont pas un ensemble continu, mais comportent de petites discontinuités entre elles. Quelques années plus tard, ses recherches furent synthétisées par Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz, qui baptisa neurones les cellules du système nerveux.

Chaque fois que je regarde dans un microscope et que j’observe des sections de cerveau, je suis frappée par la beauté et l’extraordinaire diversité des cellules, incomparable par rapport à celles de n’importe quel autre organe. Tout d’abord, elles ont des dimensions variées. Les neurones les plus petits ont un diamètre de seulement 4 microns (un micron correspond à un millième de millimètre), tandis que les plus grands peuvent atteindre 100 microns. Et leur forme, aussi. Certains ressemblent à des fougères et à des coraux, comme les cellules de Purkinje, qui souvent présentent des extensions ramifiées, telle une gorgone. D’autres en revanche sont plus proches des enchevêtrements désordonnés des mauvaises herbes, ou bien sont rondes, presque un feu d’artifice avant qu’il n’explose.

Les rythmes de leur activation électrique varient également: si certains groupes restent le plus souvent silencieux, avec un emballement occasionnel, d’autres neurones sont en activité continue.

Évidemment, leurs fonctions sont multiples: les neurones sensoriels rassemblent les informations des organes des sens, comme les yeux, le nez et la peau, tandis que les motoneurones transportent les signaux aux muscles.

Et il y a un autre type de neurones, avec des fonctions particulières, qui fascine énormément les neuroscientifiques. Ce sont les neurones miroirs, découverts dans les années 1980 et 1990 par Giacomo Rizzolatti et ses collaborateurs à l’université de Parme.

Ces neurones se trouvent dans le cortex moteur, l’aire du cerveau qui contrôle les mouvements, et s’activent quand nous exécutons une action, comme attraper une tasse entre nos mains. Ce qui est incroyable, c’est qu’ils s’activent aussi quand nous observons quelqu’un d’autre réaliser ce même geste. C’est la façon dont notre cerveau comprend ce que l’autre fait. Ce n’est pas pour rien que les neurones miroirs ont presque immédiatement été surnommés les neurones de l’empathie. Et en effet, en plus des actions de mouvement, ils répondent aux réactions émotives d’un autre individu, comme le sourire ou le dégoût.

«C’est un mécanisme biologique qui nous rend sociables et qui nous pousse à considérer l’autre comme nous-même», écrit Rizzolatti[3] à propos de ces neurones si particuliers, sans lesquels nous serions probablement aveugles face aux intentions et aux émotions des autres.

L’empathie ne signifie pas être bon. L’empathie, comme dit Rizzolatti, est «faire l’expérience ensemble». L’autre personne et moi sommes dans le même état: elle a mal et j’ai mal, elle est heureuse et je suis heureuse avec elle. Mais c’est aussi: «Je te regarde et j’apprends.» Effectivement, avoir découvert que les neurones miroirs participent à l’apprentissage moteur a mené au développement d’une nouvelle approche dans le domaine de la rééducation, appelée Action Observation Treatment, le traitement d’observation de l’action: voir quelqu’un qui effectue une action facilite la réalisation de cette même action et accélère le processus de rééducation.

Les astrocytes dans la tête d’Einstein

Les cellules de la glie, l’autre type de cellules nerveuses, ont une histoire qui commence environ à la moitié des années 1800, quand elles furent découvertes par un groupe de scientifiques dont Rudolf Virchow, Theodor Schwann et Robert Remak. C’est Virchow qui utilise dans son texte, La Pathologie cellulaire, le terme névroglie, du grec antique glia, glue, gluten. D’autres chercheurs, en observant plus attentivement ces cellules, remarquent qu’elles sont privées d’axone, la queue typique des neurones. C’est Michael von Lenhossék qui introduira à la fin du xixe siècle le terme d’astrocyte. Quelques décennies plus tard, Pio del Río Hortega identifiera les cellules microgliales.

Bien qu’ils émettent plusieurs hypothèses quant aux possibles fonctions des astrocytes, les scientifiques du siècle dernier s’accordent sur le fait qu’il s’agit de cellules passives, une sorte de majorité silencieuse. C’est seulement dans les années 1980 et 1990 que plusieurs expériences mettent en évidence que les cellules gliales agissent activement dans la communication des neurones, en envoyant des signaux et en les recevant, et en contribuant à de multiples processus à l’intérieur du cerveau. On peut imaginer les astrocytes comme les assistants et les infirmiers des neurones.

Les astrocytes, en forme d’étoile comme leur nom le suggère, utilisent des transporteurs particuliers, localisés sur leurs nombreux prolongements, afin d’éliminer les neurotransmetteurs qui ne sont plus nécessaires et ainsi éviter une stimulation excessive du neurone pour réguler la communication neuronale.

Certains experts ont réalisé une étrange découverte après avoir quantifié le nombre d’astrocytes dans plusieurs cerveaux: dans les années 1930, le neurologue hongrois Ladislas J. Meduna a par exemple remarqué que le nombre d’astrocytes était anormalement élevé chez les individus souffrant d’épilepsie. Au contraire, ce nombre était bas chez les personnes schizophrènes.

Cinquante ans plus tard, Marian Diamond, neuroscientifique de l’université de Californie, a démontré que, bien que le nombre de neurones et les dimensions du cerveau d’Einstein soient dans la moyenne, la quantité d’astrocytes y était très importante.

Parmi les cellules de la glie se trouvent aussi les oligodendrocytes et les cellules de Schwann qui, comme des poulpes aux longs tentacules, enveloppent les axones dans une membrane blanche appelée myéline.

Pour donner une idée de l’importance de cette gaine, qui sert à accélérer la transmission d’informations, des chercheurs ont calculé que les fibres entourées de myéline conduisent un signal à une vitesse de 100 mètres par seconde, tandis qu’il n’avance que de 1 mètre par seconde en l’absence de myéline.

Les cellules microgliales: gardiens et éboueurs

J’ai gardé pour la fin les cellules gliales les plus petites, les microgliales, sur lesquelles de nombreuses recherches ont été menées ces dernières années. Bien qu’elles constituent à peine 7 à 10% des cellules cérébrales, elles sont fondamentales pour garder le cerveau propre et sain.

Les cellules microgliales, plus génériquement appelées microglie, s’occupent de la première et principale défense immunitaire du système nerveux central. Elles sont riches de ramifications qui se meuvent constamment, analysant comme des gardiens les différentes aires cérébrales.

Quand le cerveau subit un traumatisme ou une lésion, ces cellules s’activent, changent de formes, rétractent leurs ramifications, commencent à se déplacer, à voyager pour essayer de réparer les dégâts. Elles ont aussi d’autres missions. Elles se débarrassent des sous-produits dérivant de la production d’énergie, les tristement célèbres radicaux libres; elles suppriment les neurones qui ne communiquent pas correctement entre eux et les synapses qui ne fonctionnent pas de manière adéquate; elles contribuent à éliminer les protéines anormales.

La microglie fait le travail qui est réalisé dans les autres parties du corps par les cellules du système immunitaire. Ces dernières n’arrivent pas dans le cerveau, du moins pas en quantité significative (vous lirez ensuite qu’en réalité, dans certaines conditions, les cellules immunitaires réussissent à entrer même dans le cerveau). Le cerveau étant un organe noble, il est protégé par une barrière dite hémato-encéphalique, une paroi de cellules très nombreuses qui empêchent les substances nocives qui circulent dans le sang d’y pénétrer. Les macrophages, les cellules éboueurs du système immunitaire, sont eux aussi en partie bloqués.

Mais le cerveau ne reste pas sans défense face à un virus ou à une toxine qui réussirait à s’infiltrer. Les cellules microgliales, avec leurs bras longs et dynamiques qui s’étendent dans toutes les directions, inspectent continuellement l’environnement cérébral à la recherche d’éventuels signaux suspects. Si tout va bien, elles restent au repos. Si elles détectent une menace, elles s’activent et mettent en place le processus d’inflammation, qui n’est autre qu’une réaction pour éliminer l’envahisseur ou les cellules en déclin.

Quand tout est revenu dans l’ordre et que le ménage a été fait, la microglie émet des messages qui calment l’inflammation. Le feu doit en effet être arrêté. Toutefois, il arrive parfois que la microglie fonctionne mal, allume l’incendie, mais ne l’étouffe pas. Des braises continues sont créées, un feu qui ne s’éteint pas et qui finit par provoquer des dégâts, tuant des cellules saines et détériorant la fonction des synapses.

Le feu de la neuro-inflammation qui ne s’éteint pas joue un rôle fondamental dans le développement des maladies d’Alzheimer, de Parkinson, dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et même dans les crises d’angoisse et la dépression.

La plasticité, un talent extraordinaire

Karl Popper écrit que la recherche n’a pas de fin. J’ai concentré mon travail sur l’étude du cerveau à partir des synaptopathies, c’est-à-dire les pathologies des synapses.

La synapse, le point nodal qui connecte deux neurones, contient des protéines, qui sont codifiées par des gènes, des segments d’ADN qui accueillent le code pour une protéine spécifique. De temps en temps, cependant, il arrive que quelque chose ne fonctionne pas dans les gènes, par exemple une mutation. Et ces vingt dernières années, on a découvert qu’en présence d’une mutation d’un gène des synapses, on peut développer une synaptopathie: la synapse ne fonctionne plus correctement, ce qui provoque une maladie du cerveau.

Les premières synaptopathies identifiées ont été certaines maladies du développement neuronal, telles que l’autisme ou la schizophrénie. Par la suite, la définition s’est étendue à d’autres pathologies, comme la maladie d’Alzheimer, pour laquelle la synapse semble être la première structure touchée.

Nous ne pouvons toutefois pas ignorer un fait important. L’autisme, la schizophrénie et la maladie d’Alzheimer ne sont qu’en partie héréditaires. Dans la majorité des cas, elles sont de type sporadique, c’est-à-dire qu’elles se manifestent chez des personnes qui n’ont pas de lien formel avec cette pathologie. Nous savons en effet que l’environnement peut contribuer à générer un potentiel dommage et causer la maladie, même en l’absence de mutations génétiques.

Mais qu’est-ce qui peut être nocif pour le cerveau, exactement? Il y a des années, j’ai décidé de concentrer mes recherches sur cette question et j’ai eu l’idée d’enquêter plus attentivement sur la façon dont les synapses et leurs protéines sont affectées par l’inflammation. Pour mieux enquêter, j’ai transféré mes laboratoires à l’hôpital universitaire Humanitas, un lieu d’excellence pour l’étude du système immunitaire[4].

Ces dernières années, nous avons découvert que l’inflammation peut attaquer les synapses, en modifiant l’expression de certaines protéines essentielles à leur fonctionnement. Donc le système immunitaire peut contribuer à causer une synaptopathie, tant et si bien que nous avons utilisé le terme immuno-synaptopathie (un concept exploré dans le milieu de la sclérose multiple par le neurologue Diego Centonze de l’université de Rome Tor Vergata)[5].

Les scientifiques ont désormais compris à quel point l’inflammation du cerveau est déterminante. C’est justement l’inflammation, pour donner un exemple, qui relie toutes les formes de la maladie d’Alzheimer, héréditaires ou non. Voilà l’ennemi.

On estime qu’en 2050, le nombre de personnes touchées par la maladie d’Alzheimer aura triplé: on parle de plus de 130 millions de cas. Un nombre énorme, qui nous effraye, peut-être parce qu’aucune autre maladie ne frappe l’individu aussi profondément, ébranlant son essence la plus intime. Le malade d’Alzheimer n’est plus capable de reconnaître ses proches, de se rappeler les beaux événements de sa vie, ne se rend même plus compte de ce qui se passe autour de lui.

Pour le moment, nous n’avons pas de médicaments qui guérissent des pathologies neurodégénératives. Nous disposons seulement de traitements qui agissent sur les symptômes, mais qui ne sont pas en mesure de bloquer les dégâts des synapses et la mort des neurones. Alors, que pouvons-nous faire?

Nous, scientifiques, avons la responsabilité de poursuivre nos recherches. Nous devons continuer à travailler dans nos laboratoires pour essayer d’identifier les mécanismes moléculaires à la base de cette maladie et des autres maladies neurodégénératives, afin de développer des médicaments capables de s’attaquer au processus pathologique et de l’arrêter.

Chaque personne a ensuite le pouvoir d’agir. Nous pouvons adopter des stratégies préventives. Même si cela peut sembler étrange, les maladies cardio-vasculaires, le diabète ou l’obésité ne sont pas les seules maladies que nous pouvons contrer grâce à notre mode de vie, parce que ces mêmes habitudes qui limitent les maladies du cœur et de l’appareil cardio-vasculaire sont capables de ralentir, voire de prévenir, la neurodégénérescence.

Évidemment, je ne veux pas dire que la prévention résoudra le problème de la dégénérescence neuronale. Malheureusement, avec la génétique, nous combattons à armes inégales: une mutation héréditaire associée à une maladie neurodégénérative ou une mutation de novo, c’est-à-dire qui apparaît pour la première fois dans notre code génétique, mènera à plus ou moins long terme à un processus de dégénérescence neuronale. Mais aujourd’hui, nous savons que l’environnement de notre cerveau joue un rôle fondamental dans tout cela. Nous savons – et nous en parlerons plus précisément dans les prochains chapitres – qu’en présence d’inflammation, les processus de dégradation s’instaurent plus rapidement.

Les scientifiques, à l’heure actuelle, sont de plus en plus convaincus qu’il existe des interactions complexes entre gènes et environnement et que cela, couplé au système immunitaire vieillissant, crée une tempête parfaite, qui à son tour est un terrain fertile pour le développement et la progression de la dégénérescence neuronale. Voilà pourquoi nous devons travailler sur l’environnement de notre cerveau. Ainsi, un régime sain est important aussi bien pour notre organisme que pour notre cerveau. Si nous consommons des aliments à forte capacité anti-inflammatoire, comme certaines épices, ou à action antioxydante, comme les myrtilles et plus généralement les fruits rouges, ou bénéfiques pour le cerveau, comme le poisson gras et les noix, nous pouvons réduire la charge inflammatoire cérébrale et en retirer d’énormes bénéfices.

L’activité physique est également utile. Nous savons que le mouvement, pratiqué régulièrement, réduit l’inflammation et augmente dans le cerveau la production d’un facteur neurotrophique, le BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), qui facilite la création des synapses et rend les circuits cérébraux plus plastiques. Et continuer à entraîner notre cerveau est essentiel, parce que cela augmente la formation des synapses et la plasticité. Cela forme aussi ce que l’on appelle une réserve cognitive, un patrimoine de mots et de significations qui se construit graduellement en apprenant, en lisant, en s’instruisant, en étudiant une langue étrangère ou en jouant d’un instrument de musique.

Nous pourrions alors nous demander: est-ce que tout cela fonctionne? La réponse est oui. À l’institut de neurosciences du CNR, que j’ai l’honneur de diriger, un programme d’entraînement du cerveau a été mis au point. Le Train the Brain[6] (entraîner son cerveau) s’est révélé efficace dans le ralentissement de la conversion du déclin cognitif léger à une maladie d’Alzheimer déclarée.

L’entraînement est vaste: il comprend des exercices moteurs, un régime, mais a aussi une composante sociale, qui apporte une contribution remarquable. Ce n’est pas un miracle, mais cela représente une avancée significative pour les soins médicaux et s’appuie sur le grand talent du cerveau: sa plasticité. Avec le protocole Train the Brain, nous avons la possibilité théorique de sauver le patrimoine cognitif des personnes âgées de la démence. Je vous en parlerai au chapitre 3. Dans les autres parties, j’approfondirai les mécanismes de la neuro-inflammation (chapitre 2), les études sur la médecine sexuellement différenciée (chapitre 10) et les six stratégies que nous pouvons tous adopter, à tout âge, pour améliorer et protéger notre esprit (du chapitre 4 au chapitre 9).

La prévention? Avant la naissance

Quand faut-il commencer la prévention? Mieux vaut ne pas attendre trop longtemps, quand il nous arrive peut-être déjà d’oublier où sont les clés de la voiture, ou pire encore d’avoir utilisé la voiture… Mon conseil est de commencer le plus tôt possible, puisque lorsqu’on est jeune, le cerveau est plus plastique.

La prévention peut même commencer avant la naissance, si l’on considère que ce qui a lieu pendant la grossesse influence la possibilité de tomber malade au cours de sa vie adulte. Ce n’est pas pour rien que, pendant la gestation, la santé de la future mère est particulièrement contrôlée. Cela semble incroyable, mais il y a des éléments qui prouvent que ce qui arrive dans le ventre de la mère peut jouer un rôle sur le développement d’Alzheimer chez son enfant soixante-dix ans plus tard. Des études épidémiologiques et sur des modèles précliniques ont montré qu’une activation du système immunitaire de la future mère, comme des régimes riches en gras et en sucre, parfois associés à des expositions répétées de l’enfant à des stimuli inflammatoires, augmente la sensibilité aux maladies neurodégénératives au cours du vieillissement.

Si les comportements nocifs peuvent avoir de mauvaises influences, les bonnes habitudes sont en mesure de produire de bons résultats. Une activité physique modérée et régulière pendant la grossesse, par exemple, permet d’augmenter les capacités cognitives du bébé, probablement parce que cela réduit la production de molécules inflammatoires qui ont un impact négatif sur le développement cérébral de l’enfant.

La bonne nouvelle est que nous pouvons commencer à bâtir la réserve cognitive de nos enfants, qu’ils renforceront au cours de leur vie, bien avant l’accouchement.

C’est un message important. Alors que les scientifiques continuent de travailler à des recherches toujours nouvelles, nous pouvons faire notre part jour après jour.

Entre nos parois crâniennes, nous détenons un réseau immense, des ponts entre une cellule et l’autre qui se construisent chaque fois que nous apprenons un concept ou que nous pratiquons une activité différente, quand nous allons à la salle de sport, au théâtre, à un dîner entre amis. La plasticité cérébrale nous permet d’accumuler des connaissances, d’acquérir des compétences que nous n’avions pas avant et de changer au fil du temps. Cela signifie que nous pouvons régresser ou nous améliorer, et je ne parle pas seulement d’un point de vue moral. Le talent du cerveau peut être dans de nombreux cas utilisé pour amorcer une autoréparation et faire reculer la neuro-inflammation.

Chapitre 2 Un feu au double visage

L’inflammation est à la fois la bouée de sauvetage et le pire ennemi du cerveau. En réalité, elle l’est pour tout l’organisme. Une telle nature, à double tranchant, s’explique par les phénomènes très différents qu’elle génère, parce que l’inflammation est une sorte de langage que le système immunitaire utilise dans les situations les plus variées.

Dans les années 1980, on a découvert qu’à la base de ses manifestations se trouvent les cytokines, des protéines qui agissent comme des signaux de communication à l’intérieur du système immunitaire, mais aussi entre ce dernier, les organes et les tissus. Parfois, la communication joue en notre faveur, parfois non.

L’inflammation: un mot, plusieurs manifestations

Il est positif que l’inflammation se déclare quand nous nous blessons ou que nous avons mal à la gorge, parce que l’alerte lancée par les cytokines comporte l’intervention des cellules immunitaires, qui combattent virus et bactéries et favorisent le processus de guérison. L’inflammation se cache aussi derrière le rhume des foins ou la dermatite de contact: en cas d’allergie, une alarme se déclenche face à certaines substances qui devraient être considérées comme inoffensives, les allergènes, tels les pollens ou la poussière.

Il arrive que notre système immunitaire se trompe d’ennemi. Dans les pathologies auto-immunes, un feu ennemi attaque l’organisme, toujours à l’aide des cytokines: c’est le cas de l’arthrite rhumatoïde, du diabète de type 1, des maladies inflammatoires chroniques intestinales comme la maladie de Crohn ou de la maladie cœliaque, qui provoque des effets négatifs à la suite de l’absorption de gluten chez les individus qui en sont atteints.

L’inflammation entre également en cause dans les pathologies cardio-vasculaires, de l’athérosclérose à l’infarctus du myocarde, et dans les tumeurs. On a récemment compris que les cellules tumorales sont entourées d’un micro-environnement favorable qui les protège et leur permet de proliférer: une partie de cette niche tumorale est formée par des cellules de l’immunité, les macrophages, qui causent la réaction inflammatoire.

L’immunologue Alberto Mantovani les surnomme les «policiers corrompus» car, au lieu de combattre le cancer, ils l’aident à progresser.

Des composants du système immunitaire et des médiateurs de l’inflammation sont également présents dans le système nerveux central et, ces dernières années, nous nous sommes rendu compte que la neuro-inflammation est déterminante dans les pathologies du cerveau comme les maladies neurodégénératives et démyélinisantes, dans certains troubles psychiatriques, dans la dépression et dans des maladies du développement neuronal, comme l’autisme et la schizophrénie.

L’inflammation, donc, apparaît transversale dans de nombreuses altérations qui touchent l’organisme et c’est pour cette raison qu’elle est considérée comme une sorte de métanarration[7] de la médecine contemporaine, pour utiliser une autre expression chère à Mantovani. Sans l’inflammation, nous ne serions pas en mesure de nous défendre et nous ne pourrions pas garantir une multitude de fonctions du corps. Mais, paradoxalement, certains types d’inflammation sont à l’origine de maladies.

L’incendie: la phase aiguë

L’inflammation peut nous embraser violemment ou nous accompagner silencieusement toute notre vie. Elle peut être aiguë ou chronique. Quand elle surgit comme un incendie (le terme dérive du latin flammae, flammes), elle joue généralement un rôle décisif. Galien, un des médecins les plus célèbres de la Rome impériale, décrivait déjà à son époque les quatre caractéristiques du processus inflammatoire, que nous avons tous un jour ou l’autre expérimentées après une griffure ou une brûlure légère: rougissement, douleur, chaleur et gonflement de la zone (rubor, dolor, calor, tumor).

La coloration est induite par l’afflux important de sang, car les veines et les capillaires se dilatent tout de suite, dans le but de transporter sur place, à travers le sang, les cellules immunitaires: les globules blancs ou leucocytes. Ces gardiens, appelons-les ainsi, dès qu’ils atteignent leur destination, abandonnent les vaisseaux dont les parois sont devenues plus perméables, et migrent vers la zone lésée. Le liquide qui suinte se nomme exsudat et explique l’œdème, le gonflement. La pression sur les terminaisons nerveuses, rendues plus sensibles par certaines substances chimiques émises par l’inflammation, provoque la douleur. Dans le même temps, la température locale augmente: de nombreuses activités visant à augmenter le métabolisme cellulaire sont en cours et génèrent de l’énergie et donc de la chaleur.

Les globules blancs qui arrivent lors de la phase initiale de l’inflammation constituent ce qu’on appelle l’immunité innée, présente depuis la naissance. C’est une première ligne de défense qui a le devoir d’éliminer un virus, une bactérie, un champignon, une toxine, ou bien de réparer un dommage subi par un tissu. L’immunité innée incarne la capacité de notre corps à réagir face à un type inconnu d’agression de façon rapide et elle gère plus de 90% de nos rencontres avec des agents pathogènes. Les lymphocytes NK (natural killer) en font partie, tout comme les mastocytes, les éosinophiles, les basophiles, les macrophages, les neutrophiles, et les cellules dendritiques.

Certaines zones de notre corps sont exclues de ces opérations: le cerveau, la moelle épinière, une partie des yeux et, chez les hommes, les testicules. Ce sont toutes des zones, appelées organes immuno-privilégiés, dans lesquelles le mécanisme classique de l’inflammation aiguë pourrait provoquer des dégâts irréparables. En réalité, comme nous l’expliquerons un peu plus loin, le cerveau est bien loin d’être un organe jouissant du privilège immun, puisque le système immunitaire et le système nerveux interagissent toute la vie, du développement du fœtus au vieillissement et, potentiellement, pendant la maladie. Et la microglie, qui se réveille en cas de situation dangereuse, s’apparente en réalité à une autre sorte de cellules immunitaires.

Pour revenir à l’immunité innée, en présence d’une blessure ou d’un virus, le problème est la plupart du temps résolu grâce à un travail d’équipe. Mais parfois, il arrive que les microbes ne succombent pas et relèvent la tête. Pour mettre un terme à l’attaque, il faut des gardes sophistiqués qui agissent avec des armes spécifiques: ce sont les cellules de l’immunité dite acquise ou spécifique. Acquise parce qu’elle se forme au cours de la vie, et continue à s’enrichir. Spécifique parce qu’elle contient deux types de cellules, les lymphocytes B et T, qui produisent des protéines appelées anticorps (ou immunoglobuline), capables de reconnaître et de combattre un agent nocif particulier.

Notre corps conserve la mémoire de ces réponses et réussit alors à se rappeler la façon de détruire, avec une réaction efficace, les pathogènes qu’il rencontre. C’est la raison pour laquelle, en général, on n’attrape pas deux fois la rougeole ou la rubéole.

L’orage cytokinique pendant la Covid-19

L’immunité innée comme l’immunité acquise se manifestent par l’inflammation, qui doit s’éteindre à un moment donné. Si elle ne diminue pas, cela devient problématique.

Prenons la Covid-19. Le coronavirus Sars-Cov-2 est repéré par les cellules de l’immunité innée, qui commencent leur attaque. Par la suite, si nécessaire, l’immunité spécifique intervient avec la production d’anticorps. Mais il arrive que la quantité de cytokines dans le corps augmente de façon disproportionnée, entraînant une réaction immunitaire exagérée et même contre-productive, qui peut s’avérer fatale. Il s’agit de ce qu’on appelle l’orage cytokinique: un feu intérieur qui brûle dans les poumons et les vaisseaux sanguins.

La raison de cette production excessive de cytokines reste un mystère, mais on a émis l’hypothèse qu’il s’agit d’une réponse anormale du système immunitaire face à un agent reconnu comme hautement pathogène. Certains pensent que, lors de la grippe espagnole de 1919, cette réaction excessive du système immunitaire a été la cause de nombreux décès chez les jeunes adultes, qui étaient dotés, contrairement à la population âgée, d’un système immunitaire particulièrement efficace.

Un état inflammatoire prolongé affaiblit aussi la barrière hémato-encéphalique, menant alors l’inflammation systémique jusqu’au système nerveux central. Bien qu’il n’y ait aucune certitude d’une invasion neuronale par le Sars-Cov-2, l’inflammation atteint sans doute le cerveau et y active les cellules microgliales, provoquant des maladies neurologiques et psychiatriques, comme la dépression.

Le fait est qu’une complication neurologique a été diagnostiquée à une personne sur trois guérie de la Covid[8] dans les six mois suivant l’infection, avec des symptômes qui vont du mal de tête au brouillard cérébral, baptisé brain fog. Le 7 juillet 2022, la prestigieuse revue Cell a publié un article affirmant que les symptômes neurologiques de détérioration cognitive persistant après l’infection du Sars-Cov-2 seraient causés par une réactivité excessive de la microglie. Ce contexte, associé à une augmentation de l’inflammation, causerait un dérèglement de la production de nouveaux neurones dans le cerveau et une réduction des oligodendrocytes, les cellules qui produisent la myéline.

En général, c’est la réponse inflammatoire immodérée de nos défenses qui aggrave la maladie. Un immunologue américain a trouvé une comparaison très parlante: c’est comme appeler mille camions de pompiers chez soi pour éteindre un incendie, et se retrouver avec de nombreux dégâts dans sa propriété, parce que d’innombrables pompiers continuent d’affluer, de piétiner l’herbe et d’inonder le bâtiment, même quand les flammes sont désormais éteintes.

Les auteurs de l’étude de Cell montrent qu’un rôle crucial est joué par une des chimiokines (une classe particulière de cytokine), la CCL11 ou éotaxine, qui apparaissait à un taux élevé chez les patients post-Covid. Le taux de CCL11 est également important chez les patients présentant des altérations cognitives légères liées au vieillissement. C’est une observation notable. Il est aussi très intéressant que le protocole Train the Brain mis au point par le CNR mesure chez ses participants la réduction spécifique de CCL11 et une amélioration cognitive[9].

Réduire l’inflammaging pour une longévité saine

L’inflammation peut ne pas se manifester de façon aiguë, mais être chronique, comme une flammèche qui ne provoque pas de symptômes. Le vieillissement est une cause de l’inflammation persistante.

Il est important de préciser que nos cellules vieillissent et meurent constamment: chaque jour, dans notre organisme, nous en perdons environ 50 à 70 millions. Ces cellules mortes sont rapidement remplacées par d’autres cellules qui prolifèrent. À un moment, cependant, les cellules cessent de proliférer et deviennent sénescentes. Ce processus, qui est fondamental pour nous protéger des tumeurs, joue un rôle néfaste pendant le vieillissement, quand les cellules sénescentes s’accumulent. En effet, les cellules sénescentes continuent de relâcher des substances chimiques qui peuvent déclencher l’inflammation.

Le fait est que la cellule dans un état de sénescence envoie des signaux chimiques qui modifient le comportement des cellules voisines, qui s’altèrent à leur tour, émettant des substances pro-inflammatoires. Ce phénomène, appelé SASP, Senescence-Associated Secretory Phenotype, phénotype sécrétoire associé à la sénescence, amène certaines cellules comme les fibroblastes à se transformer en cellules pro-inflammatoires, induisant un impact nocif pour notre organisme.

Depuis quelques années, certains chercheurs travaillent à un traitement anti-sénescent. Dans ce domaine, on parle de sénolytiques, des médicaments qui induisent l’apoptose, c’est-à-dire la mort, des cellules sénescentes, pour préserver celles qui ne le sont pas. Cette thérapie semble également très prometteuse en oncologie. En effet, bien que la sénescence cellulaire ait été initialement décrite comme un mécanisme éliminant les cellules cancéreuses, parce qu’elle bloque la prolifération cellulaire, de plus en plus d’éléments démontrent que les cellules sénescentes du milieu qui entoure la tumeur peuvent favoriser son développement, par exemple à cause de la sénescence des cellules immunitaires qui devraient contrôler la tumeur. Mais nous sommes encore dans une phase de recherches préliminaires.

Dans le corps d’une personne, le nombre de cellules sénescentes augmente avec l’âge: elles s’accumulent tandis que nos défenses perdent en efficacité. Et puisque le vieillissement concerne également le système immunitaire, comme nous l’avons dit, il n’est pas étonnant que l’immunité spécifique perde la mémoire, ait plus de mal à se rappeler des batailles du passé. C’est la raison pour laquelle les médecins conseillent un programme de rappel de vaccinations et, en général, après 65 ans, d’effectuer le vaccin contre la grippe (chaque année), ainsi que les vaccins contre le pneumocoque et le zona.

L’immunité innée aussi s’affaiblit: d’une part les phagocytes reconnaissent et éliminent moins bien les microbes, d’autre part ils ont tendance à produire des médiateurs inflammatoires de façon inappropriée. Le vieillissement génère donc, dans son ensemble, une réponse inflammatoire.

Ces vingt dernières années, justement en raison de cette découverte, la théorie de l’inflammaging a pris de l’ampleur. Ce mot naît de la fusion de inflammation et aging: le vieillissement inflammatoire.

La théorie, mise au point par l’Italien Claudio Franceschi, évoque un lien entre les processus physiologiques qui conduisent au vieillissement et une inflammation systémique, silencieuse et de faible valeur, qui ne provoque pas de symptômes éclatants, mais qui dégrade sur le long terme les tissus et les organes, dont le cerveau. L’inflammaging représente un facteur de risque pour toutes les pathologies typiques du troisième âge: d’Alzheimer aux tumeurs, des maladies cardio-vasculaires à Parkinson, jusqu’aux maladies métaboliques.

Fait intéressant: il a été observé que les centenaires ont un niveau de vieillissement inflammatoire inférieur par rapport à la moyenne des personnes âgées. Est-ce une caractéristique intrinsèque à ces personnes chanceuses? Ou peut-on espérer combattre l’inflammation grâce à des modes de vie sains, qui pourraient nous aider à cultiver le rêve d’une longue vie en bonne santé?

En effet, l’âge n’est pas le seul facteur qui influe sur l’inflammaging. Le tabagisme et la consommation excessive d’alcool sont toxiques pour notre corps. Une mauvaise alimentation déséquilibre le système immunitaire. De même, le stress, la solitude et la sédentarité ont un impact sur l’état inflammatoire.

Il y a des choses que nous pouvons faire et d’autres non, mais il est mieux de vivre notre vie avec une lucidité mentale que nous espérons accroître chemin faisant. Henri Matisse, le peintre fauve de La Danse, commentait: «On ne peut pas éviter de vieillir, on peut éviter de devenir vieux.»

Les radicaux libres et le stress oxydatif

Dans les chapitres qui suivent, je vous raconterai spécifiquement comment nous pouvons réduire l’avancée de l’inflammation et de la neuro-inflammation. Ça en vaut la peine. L’inflammation chronique, théorise-t-on, est la source de maladies dont meurt une personne sur deux. Notamment l’athérosclérose, qui est responsable de l’infarctus du myocarde, de l’ictus et de certaines formes de démences. Les plaques d’athérome en sont un élément distinctif. Elles se forment quand une partie des graisses circulant en excès, en particulier le cholestérol LDL, s’oxyde et se colle aux parois des artères jusqu’à les obstruer. L’autre caractéristique de cette pathologie est l’inflammation chronique des vaisseaux sanguins, qui durcissent.

Quand nous parlons de réactions d’oxydation, les coupables sont les radicaux libres. Dans notre organisme, les molécules font continuellement face à l’oxydation: il suffit de penser à ce qu’on appelle la respiration cellulaire, le processus de combustion durant lequel le glucose, obtenu par la dégradation des aliments digérés, réagit avec l’oxygène, créant dans les organites des cellules dites mitochondries, de l’énergie immédiatement disponible (sous forme d’ATP, adénosine triphosphate). Parallèlement, cependant, le métabolisme cellulaire rejette des déchets, les radicaux libres.

Certains facteurs extérieurs contribuent à la formation des radicaux libres. L’éthanol, donc l’alcool, en augmente la production, surtout dans le foie, les rayons UV le font dans les cellules, et on peut dire la même chose du tabagisme et de la pollution. De plus, les cellules adipeuses en excès émettent des cytokines inflammatoires qui sont à l’origine de la production de radicaux libres en grande quantité.

Les radicaux, aussi appelés espèces réactives à l’oxygène (ROS, Reactive Oxygen Species) ou à l’azote (RNS, Reactive Nitrogen Species), sont des entités agressives qui sont dangereuses du fait des dégâts qu’elles peuvent provoquer dans les structures biologiques, dont les mutations de l’ADN. Elles ont en effet tendance à réagir avec d’autres composés parce que leurs atomes sont instables: plutôt que d’avoir, comme habituellement, deux électrons ou aucun électron dans leur couche énergétique extérieure, elles n’en ont qu’un, qui est apparié. Ainsi, à la recherche de stabilité, les radicaux libres essayent de céder leur électron ou d’en voler un autre auprès des atomes limitrophes, qui à leur tour deviennent instables, répliquant le même mécanisme de cession ou d’acquisition. Un système qui repose sur des atomes voleurs, en somme.

Tant que les radicaux libres restent en faible quantité, ils sont tolérés, et ils exécutent même des fonctions utiles. Certains sont des messagers qui mettent en communication plusieurs voies de signalement internes aux cellules, d’autres protègent le corps des infections et des maladies. Par exemple, dans une étude de 2015, on a découvert qu’une petite quantité de radicaux libres limitait chez les souris la diffusion des cellules du mélanome, le cancer de la peau.

Les problèmes commencent quand il y a trop de radicaux libres: le système se surcharge et le stress oxydatif apparaît. Le mécanisme disjoncte, devient ingérable, et va même jusqu’à impliquer et abîmer l’ADN. Quand cela arrive, la cellule meurt, devient sénescente ou folle. Et les phagocytes doivent intervenir, appelés par des molécules spécifiques, les médiateurs inflammatoires.

Finalement, le stress oxydatif et l’inflammation sont les deux faces de la même médaille. L’un provoque l’autre et inversement: un chien qui se mord la queue. Qui sont, en effet, les plus grandes «usines» des radicaux libres? Les cellules de l’inflammation immunitaire, qui les produisent quand elles combattent les agents envahisseurs. Les radicaux libres peuvent aussi faire des dégâts dans les cellules saines et causer une inflammation.

Si l’activation de notre armée défensive est continue, comme lors de l’inflammation chronique, durant laquelle les macrophages produisent et relâchent des radicaux libres, du stress oxydatif est créé. Cela abîme les cellules et provoque une nouvelle inflammation; une escalade qui peut devenir épidémique. D’un tissu à l’autre, d’un organe à l’autre. Et parmi les organes, le cerveau est particulièrement vulnérable au stress oxydatif, parce que les cellules cérébrales ont besoin d’une importante quantité d’oxygène pour leurs activités.

Pour garder sous contrôle le stress oxydatif, notre organisme est pourvu d’enzymes qui agissent comme des barrières antioxydantes, c’est-à-dire qu’elles cèdent un de leurs électrons aux radicaux libres, qui sont de nouveau équilibrés, neutralisés avant qu’ils n’attaquent les molécules voisines. La bonne nouvelle est que nous pouvons manger des aliments aux propriétés antioxydantes et accompagner ce régime sain d’une activité sportive, une sorte de remède anti-inflammatoire naturel.

Le dialogue entre système immunitaire et système nerveux

Pendant des décennies, les livres d’anatomie ont enseigné aux étudiants qu’il n’existait pas de communication entre le système immunitaire et le système nerveux, que les deux principaux systèmes du corps humain étaient presque complètement isolés l’un de l’autre. D’après cette affirmation, récemment démentie, le cerveau ne serait pas sujet à l’inflammation, le principal langage du système immunitaire.

Cette théorie dérivait des observations commencées dans les années 1920, où les chercheurs avaient remarqué qu’il n’y avait pas de cellules immunitaires provenant d’autres parties de l’organisme dans le cerveau, parce que la barrière hémato-encéphalique les maintenait à l’extérieur. Des années plus tard, on nota qu’en réalité, dans certains cas particuliers, les lymphocytes peuvent pénétrer dans le cerveau, lors d’un manque de sommeil ou de pathologies comme la sclérose multiple.

Aujourd’hui, nous savons que nos deux systèmes les plus complexes dialoguent en continu, dans la santé et dans la maladie. D’ailleurs, les cellules immunitaires spécifiques existent bel et bien dans le système nerveux central: ce sont les cellules microgliales. Découvrir qu’il s’agissait en réalité de macrophages, les gardiens du système immunitaire dans le reste de l’organisme, qui s’établissent dans le cerveau pendant la période embryonnaire, fut une révélation stupéfiante.

Une étude du groupe d’immunologues britanniques d’Adrian Liston, publiée dans Cell en 2020, a montré que la présence de lymphocytes est même nécessaire au bon développement du cerveau, puisque la microglie ne peut pas mûrir en leur absence.

Les cytokines aussi sont présentes, comme l’interleukine-1 (IL-1), qui a un rôle important pour la mémoire, ou l’interleukine-6 (IL-6), dont nous avons récemment découvert la capacité à réguler la formation des synapses excitatrices. Les cytokines jouent donc un rôle fondamental à l’âge du développement. Cela vaut également pour les cellules de la microglie, qui ont le devoir essentiel d’éliminer les synapses qui se forment en excès pendant la croissance.

Ainsi, les cytokines inflammatoires et les cellules du système immunitaire sont essentielles pour que notre cerveau se développe et fonctionne correctement. Mais, de temps en temps, l’équilibre est rompu.

Lors d’une inflammation périphérique, qu’il s’agisse du tissu enflammé dans la gorge, dans les poumons ou dans l’intestin, des signaux sont émis (comme l’interleukine-1, l’interleukine-6 ou les interférons, des protéines produites en particulier par les globules blancs) et atteignent le cerveau. Là, l’hypothalamus, la région qui régule les activités involontaires, comme le sommeil et la faim, et qui contrôle la température du corps, est averti qu’une bataille difficile contre un envahisseur est en cours.

L’hypothalamus, par conséquent, répond en orchestrant ce que nous percevons comme les symptômes d’un mal-être: fièvre qui accélère les activités du système immunitaire, somnolence et manque d’appétit, peut-être pour forcer au repos et ne pas mettre en danger la survie du corps fragilisé.

La communication entre le système immunitaire et le système nerveux central est un univers encore à explorer et je suis sûre qu’il réserve de belles surprises aux chercheurs du futur. Les neuroscientifiques s’intéressent déjà à ce qui a lieu dans l’intestin, surnommé le deuxième cerveau, où résident 80% des cellules immunitaires. Les relations entre le ventre et la tête sont perpétuelles et innombrables, et des maladies comme Parkinson, l’autisme et la sclérose multiple pourraient en découler.

Et si l’angoisse venait de l’intestin?

En 2021, j’ai participé à une étude publiée dans Science, dans laquelle nous avons démontré une relation entre le cerveau et l’intestin enflammé, en partant du principe qu’angoisse et dépression accompagnent souvent ceux qui souffrent de maladies chroniques du côlon, comme la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique[10].

Nous avons découvert que le cerveau intercepte les signaux de l’inflammation qui partent du ventre et s’autorégule pour éviter que les parois de l’intestin affaibli, et donc plus perméables qu’en temps normal, laissent passer les substances toxiques qui pourraient remonter par le flux sanguin. De quelle façon? Il ferme l’une de ses interfaces, le plexus choroïde, qui représente une porte d’accès pour les substances nutritives et une barrière de défense.

Condamner l’entrée des pathogènes pourrait sembler positif, mais le cerveau souffre s’il reste trop longtemps isolé du reste de l’organisme. En fait, la fermeture de cette interface engendre malheureusement une série de problèmes psychiques, comme l’angoisse, qui s’accompagne de troubles cognitifs légers. Ces symptômes, associés à la dépression, sont en effet remarqués par les médecins chez des patients avec des maladies inflammatoires intestinales chroniques.

Avec mes collègues, nous nous demandons maintenant ce qui arrive à la microglie et aux synapses quand le plexus choroïde se ferme et si les processus d’élimination synaptique, nécessaires pendant le développement, peuvent se réactiver de façon pathologique, causant des maladies neurodégénératives comme les démences. Autre grande question sur laquelle nous travaillons: serait-il possible de synthétiser des médicaments capables de rééquilibrer une situation compromise, en régulant l’ouverture de cette interface en fonction des besoins?

L’urgence mondiale de la dépression

La dépression est une urgence mondiale entre autres à cause de l’augmentation exponentielle du stress et de l’angoisse qui est apparue pendant la pandémie de Covid-19 et comme résidu de la maladie, c’est-à-dire un de ses effets qui se prolongent dans le temps.

Les problèmes de dépression sont en lien avec la neuro-inflammation. Nous n’avons pas encore de preuves suffisantes pour dire si l’inflammation se déclare comme une manifestation de la dépression, ou si elle joue un rôle actif dans son apparition. Toutefois, il est désormais prouvé que le dérèglement du système immunitaire, aussi bien inné qu’acquis, se vérifie chez les patients en dépression. Les pronostics sont rarement favorables, y compris les réponses aux médicaments anti-dépresseurs. Ce n’est pas un hasard si certains chercheurs de la Emory University aux États-Unis ont découvert que les patients qui ne répondent pas au traitement d’antidépresseurs présentent des niveaux plus élevés de cytokines inflammatoires dans le sang.

Il est également établi dans de nombreuses méta-analyses que les cytokines pro-inflammatoires sont plus élevées chez les patients touchés par la dépression, et il y a un consensus presque unanime sur le fait que les taux qui augmentent sont ceux d’interleukine-6, du facteur de nécrose tumorale (TNF, Tumor Necrosis Factor) et de protéine C-réactive (CRP), une glycoprotéine qui n’est habituellement pas présente dans le sang et qui est produite par le foie en réaction à des stimuli activant une réponse inflammatoire.

En outre, les sujets déprimés qui n’ont jamais été traités avec des médicaments montrent une augmentation du taux de médiateurs inflammatoires. Qu’est-ce que cela signifie?

Nous savons que les antidépresseurs les plus utilisés fonctionnent en inhibant la recapture de certains neurotransmetteurs comme la sérotonine. Mais est-il possible qu’ils réduisent en partie la production de cytokines? Il semblerait que oui: même si aucun des médicaments classiques n’a pour objectif d’éteindre l’état inflammatoire, plusieurs antidépresseurs sont en mesure de réduire les facteurs pro-inflammatoires mesurés dans le sang périphérique. En particulier, l’interleukine-1β (IL-1β) et l’interleukine-6, et dans certains cas la protéine C-réactive et le TNF-α, sont présents à des taux plus bas dans les études cliniques sur les anti-dépresseurs. Et n’oublions pas que les antidépresseurs entraînent une augmentation de la concentration du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), c’est-à-dire le facteur responsable de la survie des neurones, qui stimule non seulement la formation de nouvelles cellules nerveuses et synapses, mais a aussi des propriétés anti-inflammatoires globales.

Des médicaments anti-inflammatoires pour guérir Alzheimer

L’autre défi du futur est le traitement de la maladie d’Alzheimer, pour laquelle entrent encore une fois en relation les deux systèmes principaux de notre organisme. La maladie a étonné les médecins qui l’ont découverte en premier et aujourd’hui encore les proches des patients, de plus en plus absents de leur vie, traversent une expérience difficile.

J’aimerais retracer pour vous l’histoire de cette maladie et revenir un siècle en arrière. Essayez d’imaginer une chambre dans un hôpital. Midi a sonné depuis peu. Une femme lève les yeux de son assiette de chou et de porc et esquisse un sourire.

— Comment vous appelez-vous? lui demande un homme avec une veste blanche, des lunettes pince-nez et une grande moustache.

— Auguste, répond-elle.

— Nom de famille?

— Auguste.

— Comment s’appelle votre mari?

— Auguste, je crois.

— Qu’est-ce que vous mangez?

— Des pommes de terre et des épinards.

— Vous êtes née en quelle année?

— Pas cette année, l’an dernier.

— Depuis quand êtes-vous ici?

— Trois semaines.

En réalité, c’est son deuxième jour à l’hôpital psychiatrique de Francfort, où son mari l’a emmenée, car il s’était inquiété à cause d’une série de symptômes de plus en plus préoccupants: problèmes de mémoire, perte de capacité d’utilisation des mots (aphasie), confusion, explosions de colère. Le médecin est le psychiatre et neuropathologiste allemand Alois Alzheimer. La femme, elle, se nomme Auguste Deter, 51 ans, mariée à un cheminot.

Les quatre années suivantes, elle est de plus en plus désorientée et délirante. Elle hurle pendant des heures, elle chantonne ou erre, perdue, dans les couloirs du département, agrippée à une couverture. Finalement, elle reste immobilisée au lit, incontinente, jusqu’à ce qu’elle meure en avril 1906.

Pour comprendre l’étrange maladie qui l’a frappée, son médecin scrute, grâce aux premiers microscopes, le cerveau de sa patiente. Puis, en recourant à un agrandissement de plusieurs centaines de fois, il repère enfin les signes de la pathologie: des plaques de plusieurs dimensions, formes et consistances sont présentes et bloquent la communication entre les neurones. Il y a des enchevêtrements, des fils inextricables qui ont grandi à l’intérieur des cellules nerveuses, qui semblent étranglées.

Le 3 novembre 1906, Alzheimer présente ses découvertes à la trente-septième assemblée des psychiatres de l’Allemagne sud-occidentale. Les recherches successives démontreront que les plaques sont constituées d’une protéine connue comme bêta-amyloïde et que les nœuds sont formés par une protéine appelée tau, toutes les deux des signes distinctifs de la maladie qui porte aujourd’hui le nom du médecin qui l’a mis au jour.

Ces dernières années, les chercheurs se sont concentrés sur ces anomalies cérébrales, en remarquant qu’elles sont plus abondantes dans deux régions critiques du cerveau: l’hippocampe, siège de la mémoire, et le cortex cérébral, qui contrôle la pensée et le raisonnement.

Paradoxalement, avec l’augmentation progressive de la durée de vie, une maladie autrefois rare nous menace désormais tous. La maladie d’Alzheimer frappe environ 36 millions de personnes dans le monde, un nombre destiné à tripler avant 2050, selon la terrible prévision de l’Organisation mondiale de la santé.

Une estimation apocalyptique, surtout si l’on tient compte du fait que la progression difficile de la pathologie dévaste non seulement le patient, mais aussi sa famille et ses amis, témoins impuissants de ce long déclin. Chaque famille touchée a une histoire douloureuse à raconter.

Comme le relate le New York Times, par exemple, Harriet H. n’avait pas compris l’état de son mari jusqu’au soir où ils ont organisé un dîner chez eux, à la périphérie de Washington. «C’était une très belle soirée, nous nous sommes bien amusés. Mais à un moment, alors que les invités se préparaient à partir, mon mari a mis son manteau pour s’en aller avec eux. Il ne savait pas qu’il était chez lui», raconte-t-elle.

Quand la destruction des cellules cérébrales commence, l’effet est insidieux. Les premiers symptômes peuvent être facilement cachés. «Mon mari est resté le même pendant longtemps», confirme Harriet. Son conjoint a été diagnostiqué huit ans après les premiers signaux d’alarme d’une dégradation.

Au début, il est difficile de distinguer les symptômes spécifiques des oublis inoffensifs. Le mari d’Harriet, par exemple, avait toujours été distrait. Mais quand le cerveau s’enfonce dans le déclin, la perte de mémoire devient plus grave. Les personnes oublient non seulement où elles ont laissé leurs lunettes, mais aussi de porter des lunettes. Elles oublient où elles ont garé la voiture, et même d’être sorties avec leur voiture.

En plus de la mémoire, la maladie d’Alzheimer modifie aussi la personnalité. Un patient habituellement pacifique et tranquille peut agresser sans raison sa femme ou son enfant, un autre peut se retirer dans un silence impénétrable, un autre encore peut se sentir incertain et menacé. Dans les phases terminales, les personnes sont souvent incapables de parler, de déglutir ou de reconnaître leurs proches.

Harriet a pris soin de son mari chez elle pendant dix ans. Ensuite, quand il n’était plus en mesure de marcher et qu’il ne reconnaissait plus personne, elle l’a confié à une maison de retraite. C’est ici que beaucoup de patients passent leurs dernières années. Des malades privés de vie, mais encore en vie. Des coquilles tristes, vidées de tout ce qu’elles étaient autrefois.

Pour contrer la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont pendant des années essayé de s’attaquer au peptide bêta-amyloïde et à la protéine tau. Ils pensaient qu’en limitant la présence de ces deux protéines, l’état des patients pourrait s’améliorer. Mais, à la lumière des faits, les médicaments développés n’ont pas réussi à intervenir sur la mémoire ni sur les autres fonctions cérébrales des malades. Des échecs qui ont suggéré aux neuroscientifiques que quelque chose leur échappait. En poursuivant les recherches, il a émergé que la neuro-inflammation pourrait justement être le moteur de la maladie.

Les plaques séniles, formées par la protéine bêta-amyloïde, qui grandissent entre un neurone et l’autre dans la maladie d’Alzheimer, continuent de croître. La microglie se dirige vers ces amas pour les éliminer et nettoyer le cerveau. Ce faisant, elle rejette peu à peu des molécules inflammatoires.

On a donc commencé à penser que les amas protéiques ne représentaient peut-être pas le principal problème, mais que l’inflammation pouvait, elle, infliger des dégâts aux neurones et aux synapses, ce qui contribuerait à provoquer la maladie. Aujourd’hui, nous savons que plus de 60% des gènes liés à la maladie d’Alzheimer sporadique (non héréditaire) survenant à un âge avancé sont liés à l’inflammation. Cela expliquerait un des plus grands mystères de la maladie: pourquoi certaines personnes, bien qu’ayant des plaques et des nœuds dans le cerveau, restent en bonne santé. Très probablement, ce qui les a rendues résistantes à la maladie est justement le manque de neuro-inflammation.

Sur cette base, les scientifiques font de grandes avancées aussi bien dans le diagnostic que pour la thérapie. Concernant le diagnostic, des groupes de chercheurs et certaines entreprises développent un panel de marqueurs inflammatoires caractéristiques de la maladie, de façon qu’il devienne possible, grâce à un simple prélèvement sanguin, de prédire l’apparition de la maladie d’Alzheimer avant que des dégâts au cerveau ne se déclarent.

En ce qui concerne, en revanche, le secteur thérapeutique, beaucoup de scientifiques déclarent que, pour contrer la maladie, il n’est pas suffisant de traiter les plaques et les nœuds, parce que ce serait comme tenter de limiter les flammes qui dévorent une forêt en éteignant un briquet. En effet, ces dernières années, beaucoup des acteurs principaux du secteur pharmaceutique ont abandonné l’expérimentation clinique sur les médicaments pour la maladie d’Alzheimer à la suite de l’échec des tests concentrés sur des substances visant à déblayer les plaques. Et donc? Selon certains experts, la solution pourrait être un cocktail de médicaments. En particulier des médicaments qui bloquent la bêta-amyloïde, le tau, mais aussi l’inflammation. Avec en plus, si nécessaire, des antiviraux.

Une vaste étude des dossiers cliniques électroniques de 56 millions d’individus, en 2020, a fourni une indication intéressante: les patients avec de l’arthrite rhumatoïde et psoriasique, sous traitement pharmaceutique bloquant entre autres la cytokine inflammatoire TNF-α, avaient un risque réduit de développer la maladie d’Alzheimer. C’est une corrélation, pas une relation de cause à effet. Mais en attendant, parmi les molécules spécifiques contrant la neuro-inflammation en phase de développement, il y a XPro1595, un médicament mis au point par l’entreprise INmune Bio, ayant son siège en Californie, grâce au financement d’un million de dollars de l’Alzheimer’s Association, qui s’attaque justement au TNF-α.

Chez des souris représentant les malades d’Alzheimer, le XPro1595 a réduit les plaques de bêta-amyloïdes, l’entrée dans le cerveau des cellules immunitaires et a amélioré le fonctionnement cognitif. La première expérimentation qui a eu lieu entre 2019 et 2021 a concerné vingt patients atteints d’un Alzheimer léger à modéré. Les résultats, recueillis en testant le sang et le liquide cérébrospinal et en effectuant des scanners cérébraux des patients, ont mis en évidence qu’il est possible d’obtenir, sans risque pour les malades, une réduction des marqueurs inflammatoires[11].

Les recherches sur Parkinson

Un processus inflammatoire est aussi en jeu pour la maladie de Parkinson. Au début, la personne atteinte a des problèmes moteurs: elle n’arrive pas à passer le fil dans le chas de l’aiguille, à se coiffer, à boutonner sa chemise ou à lacer ses chaussures. Puis les fameux tremblements peuvent arriver. Enfin, les processus mentaux ralentissent, jusqu’à devenir entièrement compromis.

C’est le médecin et pharmacien James Parkinson qui a décrit pour la première fois ces symptômes en 1817. Mais ceux qui réussissent le mieux à décrire la maladie sont sans aucun doute les patients eux-mêmes. Comme Véronique Vienne, 79 ans, ancienne designer graphique. Elle vit dans le Sud de la France, et a récemment appris qu’il lui faudrait cohabiter avec la maladie. Elle s’est confiée à un journaliste du New York Times. «C’était frustrant, en particulier quand j’essayais de porter à ma bouche une fourchette de petits pois. Pendant le confinement, toutes mes amies, pour garder la forme, suivaient des leçons de yoga sur Zoom. M’unir à elles était hors de question: le tapis sur le sol était tellement bas qu’il aurait fallu que je m’y laisse tomber de toute ma hauteur pour y arriver. J’ai donc décidé de faire un peu de jardinage. Être à l’air libre me plaisait: là, je n’allais pas me cogner contre les meubles, je ne tombais pas d’une échelle, je ne me prenais pas les pieds dans le tapis.»

Dans le cas de Parkinson également, le début de la maladie a lieu des années avant que ne se manifestent les symptômes. Entre 5 et 10% des cas ont une origine génétique. Pour les autres, on estime que le développement de la maladie peut être lié à une réponse inflammatoire, par exemple face à une infection virale. Quoi qu’il en soit, le processus inflammatoire accompagne toujours la progression de la maladie.

Selon plusieurs groupes de recherches, l’origine de Parkinson pourrait être intestinale. Il existe des signes montrant que les protéines destructrices qui se sont accumulées dans le cerveau des patients, des agrégats d’alpha-synucléine, partent de l’intestin et, une fois remontées, provoquent la dégénérescence et la mort des neurones qui produisent la dopamine, une substance qui permet le contrôle des mouvements. Dans ce cas aussi, la microglie activée chroniquement sécrète des niveaux élevés de médiateurs pro-inflammatoires, qui détériorent les neurones et activent ultérieurement la microglie, dans un cercle vicieux qui favorise l’inflammation et la neurodégénérescence.

Pour comprendre si l’inflammation est la cause ou la conséquence de la maladie, Ole Isacson, professeur de neurologie à la Harvard Medical School, a mené une recherche intéressante. Il y a une dizaine d’années, le neurologue et ses collaborateurs ont effectué une expérience pour essayer de savoir qui de l’inflammation ou de la mort des neurones producteurs de dopamine arrivait en premier dans le processus pathologique.

Les chercheurs ont déclenché l’inflammation dans le cerveau de certaines souris grâce à des bactéries Gram-négatives, puis ont détérioré les neurones dopaminergiques. Au sein d’un autre groupe de rongeurs, ils ont réalisé l’inverse: ils ont d’abord détérioré les neurones, puis déclenché l’inflammation. Eh bien, lorsque l’inflammation a été déclenchée en premier, les cellules sont mortes massivement, comme c’est le cas avec Parkinson. Le blocage de l’inflammation a, en revanche, évité leur mort[12].

La sclérose en plaques: l’agression des lymphocytes

Le système immunitaire et son langage inflammatoire sont aussi impliqués dans la sclérose multiple, quand les lymphocytes T agressent le système nerveux central, au point que les fibres nerveuses perdent leur myéline, la gaine qui les recouvre. Malheureusement, durant les phases initiales, lorsque la maladie se présente comme un «syndrome cliniquement isolé», les manifestations symptomatiques sont minimes, mais l’état inflammatoire est déjà à son apogée.

La phase préclinique est suivie par la phase de poussées-rémissions, durant laquelle, bien qu’en présence d’une réduction de l’activité inflammatoire, la fréquence des récidives et les symptômes augmentent. Elles ont pour conséquence une multitude de symptômes, qui peuvent au départ inclure les fourmillements, l’engourdissement, des douleurs, des démangeaisons, la perte de force dans une jambe ou dans une main, des troubles de la vision. Initialement, le rétablissement est presque total, mais plus le temps passe, moins il est complet, et les carences peuvent s’accumuler et se traduire en handicap. Après la phase de poussées-rémissions débute parfois la forme secondairement progressive, durant laquelle la gravité des altérations est supérieure et le handicap a tendance à se stabiliser à un niveau élevé. Dans les cas les plus graves, cela peut aller jusqu’à la paralysie, qui peut être totale.

Cette maladie auto-immune représente dans les pays industrialisés la première cause de handicap neurologique chez les jeunes.

Le processus pourrait commencer avec une infection virale contractée pendant l’adolescence et le virus en question pourrait être celui de Epstein-Barr[13].

Dès les premières recherches, on a relevé la présence d’une quantité notable d’anticorps de type immunoglobuline G (IgG) dans les lésions cérébrales de la sclérose multiple, qui peuvent causer la mort cellulaire et l’activation des cellules immunitaires. En outre, 95% des patients présentent des anticorps (les fameuses bandes oligoclonales) et des globules blancs dans le liquide cérébrospinal, et leur quantité est corrélée aux niveaux les plus graves de la maladie. Ces anticorps reconnaissent et attaquent la myéline et les cellules qui la produisent, les oligodendrocytes. Sont-ils produits par les cellules immunitaires qui se trouvent dans le cerveau des patients de la sclérose multiple ou arrivent-ils de la périphérie? Cette question fait encore l’objet de débats parmi la communauté scientifique. Une récente étude publiée dans Science Immunology a démontré qu’une classe différente d’anticorps, les immunoglobulines A (IgA), est produite dans le cerveau des patients par des cellules B qui arrivent de l’intestin même. De grands progrès ont été réalisés dans l’approche thérapeutique et, aujourd’hui, plusieurs médicaments sont disponibles pour freiner l’avancée de la sclérose multiple.

Les torts de la microglie dans la SLA

Les signaux de neuro-inflammation sont évidents dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), une maladie où les motoneurones, c’est-à-dire les neurones qui contrôlent les mouvements musculaires, meurent, paralysant petit à petit les patients.

Le grand scientifique Stephen W. Hawking, un des malades ayant vécu le plus longtemps, incapable de bouger et immobilisé sur un fauteuil roulant, écrivait avec ce brin d’auto-ironie géniale qui l’a toujours caractérisé: «J’ai la chance de travailler en physique théorique, l’un des rares domaines dans lesquels le handicap n’est pas un handicap grave.» En général, la maladie met hors d’état de fonctionner les muscles des bras et des jambes, suivis par les autres muscles, comme ceux pour respirer et manger, et s’avère fatale sous deux à cinq ans.

Même s’il est improbable que la microglie soit le principal type de cellules qui pousse à la mort du motoneurone dans la SLA, il est communément admis que cette dernière joue tout de même un rôle important de modérateur. Dans le premier stade de la maladie, elle aurait un rôle bénéfique et protecteur pour les neurones, les aidant à combattre la pathologie, mais sur le long terme, en n’interrompant pas à temps son activité, elle deviendrait toxique et aiderait la maladie à progresser plus rapidement.

Il ne faut pas oublier, enfin, que la sénescence de la microglie est corrélée à une réponse inflammatoire plus élevée. Le vieillissement est aussi le principal facteur de risque de la SLA. La possibilité que le vieillissement de la microglie joue un rôle dans cette maladie est donc une hypothèse fascinante, qui mérite de plus amples approfondissements. En effet, la microglie montre une accumulation de marqueurs de sénescence cellulaire lors de la progression de la SLA.

Il manque encore beaucoup de pièces au puzzle, mais l’hypothèse de la neuro-inflammation a sans nul doute été à l’origine, partout dans le monde, de recherches pour offrir de nouveaux espoirs de traitements aux patients.

Chapitre 3 Des découvertes extraordinaires

À Genève, en avril 2012, l’Organisation mondiale de la santé avait dicté sa ligne de conduite: «Tous les pays doivent inclure les démences dans leurs programmes de santé publique. Des projets à l’échelle internationale, nationale, régionale ou locale sont indispensables.» Une déclaration importante, qui a contribué à faire sortir les maladies neurodégénératives de l’ombre où elles sont restées cachées pendant longtemps. Peut-être qu’on passait enfin des mots aux actes, des annonces aux actions. Des actions qui soient le plus possible concrètes, puisque les démences, si elles ne sont pas arrêtées à temps, risquent de se transformer en un véritable raz-de-marée pour les patients, leur famille et la société.

La directive a été suivie par les laboratoires de l’institut de neurosciences du CNR, où de brillants chercheurs consacraient depuis longtemps déjà leur énergie à étudier les cerveaux, guidés par le directeur de l’époque, Lamberto Maffei, un scientifique extraordinaire, visionnaire et éclectique, en plus d’être d’une rare intelligence.

L’Italie en première ligne dans les recherches

Maffei était à la tête du CNR depuis 1980. Élève de Giuseppe Moruzzi, neuroscientifique et académicien de renommée internationale, il a travaillé à Bruxelles, Cambridge et Chicago, obtenant d’importants succès et reconnaissances. Alors qu’il travaillait dans la métropole américaine, à la Northwestern University, le poste de directeur de physiologie à la faculté de médecine de Pise lui a été proposé. Il a accepté de bon cœur, en admettant que «la possibilité de visiter les villes sur les collines, les petites églises romanes dispersées dans la campagne, les villas avec leurs jardins et de jouir du paysage toscan avec ses cyprès [avait] grandement contribué à [lui] faire prendre cette décision».

La vérité est que, après des années passées à l’étranger, il désirait participer activement à la croissance scientifique et culturelle de l’Italie.

Maffei a suivi les traces et les enseignements de Moruzzi, concentrant ses recherches sur la plasticité du cerveau. Comment était-il possible d’utiliser cette caractéristique pour obtenir des bénéfices, en maintenant au maximum l’esprit actif et en bonne santé? Le scientifique a commencé à mener des expériences sur des souris, les divisant en deux groupes. Les premières furent mises dans des cages vides, avec une litière, de l’eau et… c’est à peu près tout. Les secondes furent en revanche exposées à un environnement riche en stimuli (les chercheurs l’appellent enriched environment, environnement enrichi), avec des jeux variés, comme des roues, des échelles, des tunnels. De cette façon, les petits animaux pouvaient jouer, bouger, courir et sauter dans tous les sens. Ils étaient sûrement plus heureux, mais c’est un autre aspect qui nous intéresse: lorsqu’il les soumit à un test d’apprentissage et de mémoire, ils dépassèrent très largement le groupe de souris «sédentaires».

Par la suite, il a réitéré l’expérience en introduisant une variante: cette fois, les souris avaient des lésions cérébrales spécifiques et son objectif était d’évaluer si elles étaient en mesure de récupérer et, si oui, en combien de temps. Après avoir réalisé différents tests, il découvrit que les animaux insérés dans un contexte plus stimulant présentaient des progrès cérébraux plus rapides et plus significatifs par rapport aux souris vivant dans des cages vides.

Comprendre les signes du déclin cognitif

Des recherches similaires avaient lieu, à la même époque, dans d’autres parties du monde et toutes convergeaient vers les résultats obtenus par Maffei. Il était désormais nécessaire d’aller plus loin. Tout ce qui avait été observé chez les souris était-il valable pour les êtres humains? Et pas seulement pour les personnes saines, mais aussi pour celles qui avaient déjà montré un léger déclin cognitif?

L’idée était d’essayer d’agir sur les individus à risque, ceux qui manifestaient les premiers symptômes de déclin: cette condition est définie par les experts depuis quelques décennies comme le Mild Cognitive Impairment (MCI), le déclin cognitif léger, c’est-à-dire une phase intermédiaire entre les changements qui surviennent habituellement avec l’âge et les problèmes associés à la démence.

C’est Ronald C. Petersen, neurologue au Mayo Clinic College of Medicine and Science de Rochester, dans le Minnesota, qui développa en 1999 ce concept, en proposant des critères basés sur une étude d’observation du vieillissement. Il expliqua d’ailleurs dans un article publié dans The New England Journal of Medicine: «Alors que la plupart des gens développent un déclin cognitif progressif au fur et à mesure qu’ils vieillissent, d’autres subissent des changements plus marqués de la fonction cognitive. Dans des études basées sur la population, une détérioration cérébrale légère est identifiée chez 10 à 20% des personnes âgées de plus de 65 ans. […] Plusieurs études longitudinales ont démontré que la plupart des personnes atteintes d’un déclin cognitif léger sont plus à risque de développer une démence. Alors que l’incidence de la démence au sein de la population globale des États-Unis s’étend de 1 à 2% par an, l’incidence chez les patients avec un déclin cognitif léger est significativement plus importante, avec un taux annuel de 5 à 10%.»

En général, tout commence avec la mémoire, qui vacille peu à peu. Il ne s’agit pas de quelques oublis occasionnels, mais d’oublis plus évidents, au moins aux yeux des proches. Souvent, les personnes atteintes de déclin cognitif léger commencent à oublier des informations qu’elles auraient en temps normal retenues facilement, comme le contenu d’une conversation téléphonique, un rendez-vous chez le dentiste ou chez le coiffeur, le résultat d’une partie de hockey (si la personne est passionnée par ce sport). Petit à petit, cela pourrait mener à un Alzheimer déclaré.

Dans d’autres cas, les personnes touchées par les premiers symptômes de déclin gardent une bonne mémoire, mais ont des difficultés à prendre des décisions, à trouver les mots adaptés à la situation, à faire plusieurs choses à la fois, à se rendre au bon endroit même si elles connaissent le lieu. Et tout cela peut présager d’autres types de démence.

Par définition, les personnes avec un déclin cognitif léger n’ont aucun problème dans les activités de la vie quotidienne, comme prendre une douche, manger, cuisiner. Elles peuvent continuer à travailler efficacement, même s’il leur arrive d’avoir besoin d’un pense-bête supplémentaire ou de plus de temps pour réaliser des missions complexes.

Avant Petersen, en 1982, Barry Reisberg, professeur de psychiatrie à la New York University School of Medicine, décrivait les sept stades de la maladie d’Alzheimer, positionnant le déclin léger au stade 3. Une de ses patientes en était un parfait exemple. Pendant deux ans et demi après qu’on lui a diagnostiqué un déclin cognitif léger, à l’âge de 78 ans, cette femme empruntait régulièrement le métro et continuait à profiter, avec son enthousiasme habituel, des vacances et des visites de ses proches. Mais il lui arriva aussi de payer deux fois la même facture, de ne pas réussir à maintenir le fil de ses pensées pendant une conversation, de poser plusieurs fois les mêmes questions ou de répéter un même commentaire.

Le projet du CNR

Le professeur Maffei, en collaboration avec les chercheurs Alessandro Sale et Nicoletta Berardi, se mit au travail dans le but de trouver un système efficace pour soutenir les fonctions cognitives de ces personnes. Il établit le projet Train the Brain: aucun médicament, aucune procédure invasive, seulement une stimulation cérébrale à l’aide d’un entraînement complet.

Les chercheurs mirent donc au point ce protocole, qui prévoyait un mélange d’activités cognitives, logiques, mnémoniques, créatives, relationnelles et physiques, à réaliser en partie dans un centre de fitness doté du matériel nécessaire basé à Pise[14].

En 2010, tout était prêt pour lancer le programme. Des médecins de famille et des services hospitaliers de neurologie avaient signalé à l’institut plus d’un million de personnes. Maffei et ses collaborateurs devaient «intercepter» les patients qui leur convenaient, c’est-à-dire ceux présentant un déclin cognitif léger.

Finalement, après de nombreux tests et essais, ils en sélectionnèrent 113, âgés de 65 à 89 ans. Parmi eux, 55 furent assignés à un entraînement particulier et 58 continuèrent leur routine habituelle.

Le premier groupe commença à effectuer les activités prévues, notamment les activités cognitives.

Par petits groupes de sept à dix personnes, ces personnes âgées s’entraînaient trois matins par semaine (les lundis, mercredis et vendredis) lors de séances de deux heures, sous la supervision de neurologues, psychologues et coach experts. Les participants étaient alors confrontés à de nombreux exercices qui visaient à stimuler la mémoire, l’attention et la capacité à réaliser des actions spécifiques.

Ensuite, dans la salle de sport, ils alternaient des moments sur le vélo et sur le tapis roulant et des exercices de force et de souplesse, exécutés parfois avec des ballons, des élastiques, des cerceaux. S’ajoutait aussi à leur agenda une heure de musicothérapie par semaine, durant laquelle les personnes âgées écoutaient de la musique, chantaient, dansaient ou jouaient des instruments simples. Une fois par mois, ce groupe visionnait un film, puis en débattait.

Le mot d’ordre de ces nombreuses activités était «être ensemble», de façon à favoriser les nouvelles connaissances et, peut-être, avec le temps, de nouvelles amitiés.

Le secret de ce programme était la variété, afin d’éviter l’ennui et d’encourager la participation. Les membres de l’étude étaient appelés à faire à chaque fois un peu plus et un peu mieux que la fois précédente, dans un processus d’amélioration continue. L’objectif était de rendre l’expérience la plus plaisante et la plus relaxante possible, afin que l’organisme soit en mesure de produire de l’endorphine, les molécules de bien-être qui promeuvent la formation de nouveaux neurones dans le cerveau adulte.

Le programme s’est déroulé sur sept mois et, à la fin, les résultats ont été évalués et se sont révélés bien supérieurs aux attentes. Dans le groupe soumis à l’entraînement, 80% des patients ont montré une amélioration cognitive significative dans tous les domaines, et en particulier dans la fluidité verbale, tandis que les 20% restants sont restés stables. À l’inverse, les personnes qui n’ont pas participé au traitement ont subi une détérioration, dans certains cas substantielle.

Plus précisément, les patients ayant participé au programme d’entraînement ont présenté, lors d’une IRM fonctionnelle, une augmentation de l’afflux sanguin au cerveau, surtout dans l’aire de l’hippocampe, siège de la mémoire; ainsi qu’une meilleure réponse cérébrale à des exercices exigeants[15]. Ce fut un tel succès que les patients eux-mêmes ont été satisfaits du programme et beaucoup ont demandé à pouvoir participer aux cycles suivants. Ce retour favorable a été partagé par les familles, qui ont ressenti une implication plus importante de leur proche dans la vie en général et dans les activités quotidiennes[16].

Train the Brain, un entraînement pour tous

Sur la lancée des objectifs atteints grâce à ce premier programme, nous avons décidé en 2017 de poursuivre les recherches en proposant un Train the Brain 2[17].

Au cœur de ce projet, que j’ai l’honneur de coordonner en collaboration avec mon collègue Alessandro Sale, se trouve l’étude de l’inflammation dans le vieillissement, l’inflammaging. Notre équipe, constituée d’immunologues, de neurobiologistes, de neuropsychologues et de neurologues, est pleinement consciente de l’importance de l’expérience, destinée dans la mesure du possible à avoir des retombées considérables sur le bien-être de la population.

Ce sont 35 personnes âgées saines, 35 personnes présentant un déclin cognitif léger et 35 personnes atteintes de la même pathologie, mais ayant déjà adhéré au premier Train the Brain, qui ont participé au projet. Toutes ont été soumises à une IRM fonctionnelle pour étudier le volume et le flux sanguin dans leur cerveau et à un prélèvement sanguin. Ma jeune collaboratrice Genni Desiato y analyse les marqueurs de l’inflammation (par exemple les cytokines, les lymphocytes T, les micro-ARN…).

Certains participants ont aussi été soumis à une IRM 7 Tesla, une machine nouvelle génération capable de fournir des images des tissus cérébraux en très haute résolution[18]. De cette façon, il a été possible de mettre en corrélation de façon précise les niveaux inflammatoires, l’état cognitif et la fonction cérébrale. Les premiers résultats semblent indiquer, en concordance avec les données des publications scientifiques, que les personnes souffrant de déficit cognitif présentent un niveau inflammatoire supérieur à celui d’une personne saine.

Un riche programme d’entraînement a débuté. Il prévoyait des exercices pour améliorer la mémoire, l’imagination, les habiletés lexicales, la logique, ainsi qu’un entraînement sportif et de musicothérapie. Nous sommes encore en train de travailler et de quantifier un vaste panel de marqueurs du système immunitaire, en comparant les scans et le profil cognitif de chaque sujet, soumis ou non à l’entraînement. Nous cherchons des biomarqueurs spécifiques, qui peuvent servir de sonnette d’alarme et permettre d’identifier le plus tôt possible les sujets à risque.

Six stratégies pour un cerveau qui reste jeune

Outre ces résultats positifs, j’aimerais souligner certains points. D’abord, pour la première fois dans des recherches de ce type, une place importante a été donnée aux aspects sociaux, élément essentiel pour le bien-être cérébral, mais bien souvent sous-estimé. Grâce aux études déjà publiées, il est reconnu que les personnes âgées qui habitent seules ont des marqueurs inflammatoires plus élevés par rapport à celles qui ont des contacts fréquents avec leurs familles, leurs proches, leurs amis. Il a également été mis en évidence que l’activité physique, qui est déjà en soi une alliée solide contre le déclin cognitif, devient encore plus efficace si elle a lieu dans un contexte de lien social.

Dans l’article publié par le CNR en 2017, il est indiqué que la combinaison d’entraînement cognitif et d’exercice physique est utile pour réduire le déclin cognitif et la perte de volume de matière grise, mais aussi pour améliorer les paramètres cognitifs, si et seulement si l’entraînement a lieu dans un contexte social.

Des études comme celle que nous avons menée corroborent l’idée que nous ne sommes pas simplement à la merci d’un scénario génétique héréditaire, où tout est déjà inscrit et prédéterminé par les fins filaments de notre ADN, mais que nous sommes, si ce n’est maîtres de notre destin, au moins en mesure d’en influencer le cours.

Il est justement possible de déduire de nos protocoles les six stratégies fondamentales pour entretenir notre cerveau:

- la stimulation mentale;

- l’activité physique;

- une bonne alimentation;

- une vie sociale;

- la détente;

- le sommeil.

L’exercice physique et l’entraînement cognitif sont particulièrement efficaces s’ils sont associés à un régime à base d’aliments sains pour le cerveau. L’étude finlandaise FINGER[19] le démontre: elle portait sur des participants âgés de 60 à 77 ans divisés en deux groupes. Dans le premier, les volontaires ont suivi des exercices variés (d’endurance, de force, d’équilibre), un entraînement cognitif et un régime équilibré; dans l’autre, en revanche, ils ont reçu des conseils généraux concernant un mode de vie sain. Au bout de deux ans, les premiers avaient amélioré leurs capacités cognitives tandis qu’aucun progrès n’avait été observé chez les seconds.

Les prochains chapitres seront consacrés aux stratégies pour maintenir notre cerveau en forme et le préserver de l’inflammation et du déclin cognitif. Ces suggestions sont valables pour tous, à tout âge, et sont utiles dans la vie de tous les jours.

Chapitre 4 Des apprentissages constants

Nos neurones commencent à se former pendant la vie prénatale: des centaines naissent chaque jour, jusqu’à ce que, vers la fin du développement intra-utérin, les synapses se génèrent. C’est comme une floraison qui arrive juste avant la naissance. Et les synapses continuent à fleurir même après que nous sommes nés, toute la vie.

«Il faut continuer à penser», disait Rita Levi-Montalcini, neurologue et prix Nobel de médecine. Chaque fois que nous raisonnons et que nous apprenons quelque chose de nouveau, des synapses éclosent. Comme le rappelle Erick Kandel, un des pères des neurosciences modernes, «nous sommes ce que nous sommes grâce à ce que nous avons appris et à ce dont nous nous souvenons».

La floraison des synapses

Le nombre de synapses atteint son pic dans l’enfance, autour de 2-3 ans, et c’est la raison pour laquelle on dit que le cerveau des enfants est une éponge, parce qu’il peut absorber d’innombrables informations dans la phase où la floraison des synapses est à son apogée. Ensuite, qu’arrive-t-il? À un moment, les synapses doivent être régulées, comme s’il y avait un buisson qui continue à pousser jusqu’à ce que le jardinier intervienne: «OK; ça suffit comme ça, on va donner une forme à toutes ces branches.»

Un processus de finition débute alors, qui s’appelle pruning en anglais, l’émondage, et les synapses en excès sont éliminées. Ne restent que les synapses fonctionnelles, qui permettent la formation et la stabilisation des circuits dans notre cerveau.

Ce processus se poursuit jusqu’à la fin de l’adolescence: autour de 22 ou 23 ans, les jeunes adultes sont pleinement occupés par l’élimination et la formation des synapses.

Mais comment le cerveau décide-t-il quelles synapses seront émondées et lesquelles seront gardées? Comme on peut s’y attendre, celles qui sont les moins utilisées seront détruites, en accord avec la règle «use it or lose it», utilisez-le ou perdez-le. Les opérations de pruning permettent de former des circuits qui relient une partie du cerveau à l’autre de façon directe. C’est comme s’il y avait un grand champ et que, petit à petit, une route était goudronnée, puis une autre, et les synapses continuent à se renforcer: ces synapses constitueront une base pour la formation des circuits maintenus à l’âge adulte. C’est une des raisons pour lesquelles, notamment durant l’adolescence, il est important de ne pas perturber le cerveau en abusant d’alcool ou de stupéfiants, parce que ces interférences influencent négativement la mission cruciale du prince des organes: construire des circuits que nous conserverons pour le reste de notre existence.

Toute la vie, le nombre de connexions entre les neurones varie. Les synapses augmentent et diminuent dans un processus continu. En particulier, chaque fois que nous apprenons, étudions, écoutons de la musique, regardons un tableau, établissons une stratégie, de nouvelles synapses fleurissent dans notre cerveau ou les synapses préexistantes se renforcent.

Les épines dendritiques forment la partie réceptrice des synapses: ce sont des protrusions magnifiques qui se forment sur la dendrite du neurone et qui sont très dynamiques. Elles croissent, se retirent, changent de forme. Quand nous apprenons, les synapses se renforcent, se perfectionnent: les épines deviennent plus grandes parce qu’elles doivent accueillir plus de récepteurs. Avec un plus grand nombre de capteurs, la structure devient plus efficace.

Ainsi, quand nous apprenons, les synapses grandissent, tout comme s’accroît leur efficacité. Curieusement, ce phénomène est visible avec les techniques d'imagerie cérébrale et se manifeste de façon plus claire pour nous, neuroscientifiques, dans les aires du cerveau associées à une fonction spécifique. Le cas des chauffeurs de taxis londoniens est très connu: leur hippocampe est plus grand que la moyenne, parce que c’est la structure qui gère l’emmagasinement des signaux spatiaux et leur récupération. Les chauffeurs de taxi ont un hippocampe plus grand parce qu’il s’agit d’une des zones les plus actives de leur cerveau, fonctionnant dès qu’ils doivent s’orienter dans la ville.

La mémoire liée aux émotions

L’hippocampe n’est pas seulement la partie de notre cerveau associée à la mémoire de l’information spatiale, c’est aussi la structure en première ligne dans l’emmagasinement de tout type d’informations.

D’ailleurs, il est important de rappeler que l’hippocampe est fortement connecté à une autre aire cérébrale, l’amygdale, une petite structure en forme d’amande située au milieu du cerveau et considérée comme le centre des émotions. Quand nous nous émouvons, l’amygdale commence à envoyer des signaux qui arrivent à l’hippocampe et ce dernier devient plus performant dans la réception et l’emmagasinement des informations. Voilà pourquoi quand nous lisons ou étudions quelque chose qui nous touche vraiment, le sujet en question se consolide dans notre mémoire plus facilement. En revanche, quand nous nous consacrons à des choses qui ne nous intéressent pas ou qui sont privées de lien émotionnel, les informations s’enracinent moins.

Récemment, il a aussi été découvert que la capacité à conserver les informations est régulée entre autres par la sérotonine, appelée hormone ou neurotransmetteur du bonheur[20].

En ce qui concerne la mémoire, on a compris que la transmission gérée par la sérotonine nous rend capables de mieux apprendre.

Le défi principal des enseignants est donc de réussir à transmettre une émotion aux étudiants et pas seulement des faits, afin que celle-ci les aide à conserver l’information dans leur hippocampe, puis à la transférer dans des entrepôts sûrs localisés dans le cortex cérébral.

Le paradoxe de l’ignorant

Aujourd’hui, nous sommes submergés par un excès d’informations qui a un impact sur les fonctions de notre cerveau. Autrefois, on pouvait dire que l’ignorance était due à un manque de connaissances, tandis que nous avons maintenant à disposition une telle quantité de données que nous nous noyons dedans.

Nous savons pertinemment que cela génère une sorte de confusion. Naviguer sur Internet d’un site à l’autre, en passant de LinkedIn à Facebook, et absorber des données à très grande vitesse empêche le bon déroulement des processus de consolidation de l’information. Notre cerveau n’a pas le temps de sélectionner la bonne: c’est comme s’il y avait un énorme bruit de fond qui ne nous permettait pas d’identifier l’information qui doit être isolée des autres, évaluée et consolidée dans notre esprit.

Quand nous lisons des choses que nous ne savons pas, le cortex cingulaire antérieur s’active et active à son tour le reste du cortex, générant un sentiment de plaisir. Notre cerveau est curieux, et c’est magnifique.

Mais, pour intérioriser les informations, nous avons besoin de temps, de faire en sorte que la nouvelle donnée soit en contact avec les autres informations déjà emmagasinées dans notre tête, l’associant à ces dernières à travers des relations de cause à effet. Il ne s’agit pas d’un procédé simple. En effet, on préfère souvent rester en surface plutôt que d’approfondir certains arguments, comme il serait juste de le faire, et cela génère un certain nombre de problèmes.

Notre capacité à contrôler l’environnement qui nous entoure est liée à notre connaissance des choses. Quand nous nous rendons compte que nous ne les connaissons pas, nous éprouvons un sentiment de malaise que nous préférons, si possible, éviter.

Le paradoxe de l’ignorant est résumé par l’effet Dunning-Kruger, une distorsion cognitive qui induit les personnes ignorantes à surestimer leur savoir et à sous-évaluer le savoir des autres. Voilà donc l’arrogante présomption du non-expert qui se moque de l’expert, le monsieur je-sais-tout qui, plutôt que d’essayer d’amplifier sa culture générale, tente de miner la crédibilité du scientifique, du journaliste, ou du philosophe.

Ce sont les psychologues américains David Dunning et Justin Kruger qui ont commencé dans les années 1980 une série d’expériences sur des étudiants inscrits aux premières années des cours de psychologie de la Cornell University. Ils ont mis en relation, dans un graphique, l’estime de soi et la compétence, et se sont rendu compte que les personnes ayant le moins d’expériences, le moins de connaissances, possèdent une grande estime d’elles-mêmes. Plus le savoir augmente, plus l’estime de soi diminue, pour s’effondrer de façon dramatique chez les individus les plus cultivés, parce que la conscience de ne pas savoir grandit aussi. C’est là que se trouve le principal obstacle, parce qu’il faut alors poursuivre et continuer d’accumuler des connaissances et des expériences: alors, on remarque que l’estime de soi commence à remonter sur le graphique de Dunning-Kruger, sans toutefois atteindre le niveau des personnes ignorantes.

Platon fait dire à Socrate pendant son procès: «Je sais que je ne sais rien.» C’est une des théories les plus célèbres de l’histoire de la philosophie, la docta ignorantia. Socrate, dans l’aréopage, proche de la condamnation à mort, confesse sa condition d’ignorant devant l’infinité des connaissances qu’il n’aura jamais. Du reste, «les imbéciles sont sûrs d’eux, alors que les gens intelligents sont emplis de doutes», comme disait Bertrand Russel. Même Charles Darwin remarquait combien «l’ignorance engendre plus souvent la confiance que la connaissance».

Il est difficile aujourd’hui de ne pas tomber dans le paradoxe de l’ignorant. La tentation de se considérer comme expert d’un sujet après quelques lectures, même superficielles, faites sur Internet, nous attend toujours au tournant.

Notre effort doit se porter sur le décryptage des informations de façon à réussir à discerner celles qui sont fiables et celles qui ne le sont pas, ce qui est particulièrement vrai dans la surcharge d’informations du monde moderne. Ce n’est pas facile, mais il serait déjà positif que chacun de nous puisse, par exemple, échapper à ce qu’on appelle le biais de confirmation, un phénomène cognitif qui nous pousse à sélectionner les informations qui soutiennent nos idées, qui s’adaptent parfaitement à ce que nous avons en tête, tandis que nous éliminons les données qui contredisent nos croyances.

Le travail que nous pouvons effectuer pour notre intelligence est celui d’éviter au maximum de ne prendre en considération que les informations qui nous sont utiles et de renforcer notre vision critique.

Le cerveau a ses propres règles, mais comprendre les petites anomalies de son fonctionnement peut aider à apprendre, à remonter le long de la courbe de Dunning-Kruger et à acquérir une estime de soi qui reflète notre connaissance et non notre manque de savoirs.

La gymnastique du cerveau

Il est prouvé que plus nous entraînons notre cerveau, et plus tôt nous commençons à le faire, plus nous créons une barrière contre le vieillissement. À partir de 30 ans déjà, les neurones meurent à un rythme incessant. Une autodestruction inévitable, mais pas tragique si nous nous appliquons à cultiver notre curiosité. Plus que le nombre de neurones, c’est la quantité et l’efficacité des synapses qui sont déterminantes. Nous pouvons former à tout moment de nouvelles connexions, en profitant du talent plastique de notre cerveau. En revanche, si nous nous relâchons, le cerveau s’atrophie, littéralement.

Chaque nouvelle connaissance nous change physiquement et augmente notre réserve cognitive, le réservoir de ressources accumulées dans le temps par le cerveau. Les personnes qui mènent une vie mentalement active disposent de ce trésor et semblent avoir un risque moins élevé de développer des démences séniles.

Chaque exercice cognitif, même simple, comme lire un article de journal et en parler avec un ami, a le pouvoir de laisser une trace dans notre cerveau. Il reste là et constitue notre trésor cérébral, qui peut toujours s’enrichir, à tout âge, en apprenant, en vivant de nouvelles expériences et en se mettant soi-même au défi. Il n’est jamais trop tard pour essayer.

Beaucoup de personnes atteignent un âge vénérable avec leur lucidité de toujours. Le peintre Titien travailla jusqu’à 99 ans, tandis que Francisco Goya testa, à 80 ans, de nouvelles techniques lithographiques. Gioachino Rossini composa la Petite messe solennelle à 71 ans et, à 87 ans, Pablo Picasso connut une explosion créative: en quelques mois, il réalisa 347 gravures. Sans parler de Rita Levi-Montalcini qui, centenaire, continua à tenir des conférences.

L’entraînement cognitif de ces personnes exceptionnelles n’était autre que leur travail. Mais ceux qui partent à la retraite devraient tout faire pour ne pas mettre en pause leur cerveau.

La clé de l’entraînement cognitif est la variété. De la même manière que le programme d’entraînement physique idéal combine activité d’endurance et exercices pour développer la force, le meilleur entraînement cérébral doit faire fonctionner toutes les zones du cerveau, avec divers loisirs comme lire, jouer aux cartes, visiter des expositions, assister à un concert…

Quelles activités pour les personnes âgées?

Les moyens les plus courants avec lesquels on pense entraîner le cerveau sont les classiques mots croisés ou la résolution d’un sudoku. Les résultats de deux études publiées dans l’International Journal of Geriatric Psychiatry, auxquelles ont participé plus de 19 000 personnes âgées, ont montré que les sujets qui se consacraient à ces jeux obtenaient une meilleure note aux tests d’attention, de raisonnement et de mémoire. Mais en réalité, apprendre est plus utile que les mots croisés pour accroître la réserve cognitive. Par exemple, utiliser un nouveau dispositif technologique, de l’iPad au téléphone intelligent, ou une application sur les téléphones est un bel entraînement cognitif, parce qu’il oblige à mettre à jour ses schémas mentaux, à penser différemment, à être fluide et flexible.

Un exercice peut-être un peu plus prenant, mais tout aussi valide, est d’apprendre une langue étrangère. Contrairement à la croyance populaire, l’âge n’est pas un obstacle. Bien que les enfants soient plus rapides que les adultes dans l’apprentissage d’une langue, on peut tout à fait se confronter à un autre idiome même après 65 ans et obtenir d’excellents résultats.

Si l’on s’en tient à une étude publiée dans The Journal of Neuroscience, une forte activation des deux hémisphères cérébraux est nécessaire pour apprendre n’importe quelle langue: l’hémisphère gauche entre en jeu surtout au moment de parler, celui de droite dans les phases de compréhension d’un texte écrit ou de l’écoute. Un entraînement complexe et complet à tous les niveaux, donc.

Plusieurs recherches ont également mis en évidence que les personnes qui savent s’exprimer couramment dans deux langues possèdent une flexibilité et une agilité mentale supérieure par rapport à celles qui ne parlent qu’une langue. Et elles semblent jouir d’une certaine protection face au risque de développer une démence.

Les livres, pure magie pour l’esprit

Lire est de la magie pour l’esprit. Les livres nous font voyager dans le temps, ils nous emmènent dans des lieux lointains, nous font expérimenter les pensées d’autres personnes. Umberto Eco écrivit cette merveilleuse considération: «Celui qui ne lit pas, à 70 ans, aura vécu une seule vie: la sienne. Celui qui lit aura vécu cinq mille ans: il était là quand Caïn tua Abel, quand Renzo épousa Lucia, quand Leopardi admirait l’infini… La lecture est une immortalité en sens inverse.»

La lecture peut réduire le déclin lié à l’avancement de l’âge et protéger la mémoire et la fonction cognitive. Une vaste étude publiée en 2020, concernant 1 962 personnes âgées suivies pendant quatorze ans, a révélé que celles qui lisaient une ou plusieurs fois par semaine présentaient un moindre risque de déclin cognitif par rapport à celles qui n’avaient pas cette habitude.

La lecture semble associée à un risque mineur de démence et d’Alzheimer, comme le montre une recherche de 2018 sur 15 582 personnes âgées de 65 ans ou plus.

Pour les adultes, mais surtout pour les enfants, il est aussi important de commenter ses lectures et d’en discuter avec d’autres personnes. Dès le plus jeune âge, les livres améliorent les capacités intellectuelles.

La lecture d’un roman augmente la communication entre les aires cérébrales qui contrôlent l’élaboration du langage et crée des changements sur le long terme dans le cortex somato-sensoriel, la partie du cerveau qui analyse les informations sensorielles, comme l’a documenté une étude de 2013 menée sur 21 participants âgés de 19 à 27 ans.

La musique qui soigne

Se rendre au théâtre, à des concerts et visiter des expositions apporte aussi au cerveau un petit plus. Les activités culturelles sont enrichissantes et intellectuellement stimulantes, surtout quand un apprentissage est associé à cette expérience, par exemple le fait de se documenter sur les œuvres et sur les artistes d’une exposition.

Dans une étude de 2018, un groupe de chercheurs a examiné les données de 3 445 personnes âgées qui étaient en observation pendant dix ans. Les résultats ont indiqué que celles qui fréquentaient une galerie d’art, un musée ou un théâtre plusieurs fois par an présentaient un déclin inférieur de la mémoire et de la fluidité sémantique.

En revanche, l’effet bénéfique du cinéma est moins mis en avant dans ces recherches. Selon une étude publiée dans The British Journal of Pyschiatry, les films seraient toutefois utiles pour éloigner la dépression, qui annihile les pensées, la créativité, l’esprit d’initiative.

Une place particulière doit être réservée à la musique, rock, jazz ou classique, et pas seulement parce qu’écouter sa mélodie préférée améliore son humeur, comme il est souvent répété. En effet, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont observé le cerveau de dix personnes qui écoutaient un échantillon de 165 sons et ont analysé, grâce à la technique de l’IRM, les aires activées à l’intérieur du cortex auditif. Cela leur a permis d’identifier, dans une étude publiée dans Neuron, des circuits neuronaux spécifiques stimulés par certaines notes.

Le rythme serait, quant à lui, une des clés pour le traitement des personnes atteintes de Parkinson: les patients peuvent, par exemple, utiliser une séquence fortement rythmée pour initier et chronométrer leurs mouvements. Ils obtiennent en général des améliorations en termes de vitesse, de cadence et de longueur des pas. Dans le livre L’Éveil écrit par le neurologue Oliver Sacks en 1973, c’était là aussi le rythme de la musique qui libérait les individus de leur immobilisme. «Avec le début de Parkinson, ses gestes étaient devenus raides, mécaniques, comme un robot ou une poupée», écrivait l’auteur à propos d’une de ses patientes, observant ensuite que «le pouvoir de la musique est d’enrichir et de soigner, de libérer la personne malade et de lui donner de la liberté tant que c’est possible, c’est vraiment fondamental et cela se voit chez chaque patient».

La musique peut aussi stimuler la mémoire chez les personnes atteintes de démence, en les aidant à garder une conscience de soi. Puisque les mélodies activent des aires et des parcours neuronaux dans différentes parties du cerveau, les probabilités que les souvenirs associés à la musique survivent dans le désert créé par la maladie sont plus élevées.

Il a en outre été démontré que les notes favorisent les réponses émotives pendant le déclin cognitif. Dans une étude de 2009, Lise Gagnon, chercheuse à l’université de Sherbrooke au Québec, et ses collègues ont demandé à 12 patients atteints d’Alzheimer et à 12 personnes en bonne santé de juger les connotations émotives de plusieurs morceaux de musique. Il en est ressorti que, malgré les altérations importantes de plusieurs aires cérébrales, les patients atteints de la maladie étaient aussi bons juges que les autres.

Certains neuroscientifiques ont étudié les effets de la musicothérapie, aussi bien passive (l’écoute) qu’active (la danse, le chant, les applaudissements) sur les patients atteints de démence. Quand le traitement fonctionne, cela réduit l’agitation qui conduit à l’errance et aux explosions verbales et encourage la coopération et l’interaction avec les autres. Cela peut aussi aider les malades à mieux dormir en favorisant leur bien-être émotionnel.

Chacun s’occupe comme il le veut, l’important est de ne pas passer ses journées à répéter toujours les mêmes choses, en suivant la même routine privée de stimuli.

Allez récupérer vos jeux de société, du Trivial Pursuit au Monopoly, ou bien jouez aux dames ou aux échecs, des jeux où il faut planifier ses mouvements en fonction de ceux de l’adversaire. Prenez un paquet de cartes. Le bridge est particulièrement utile parce qu’il actionne plusieurs capacités, dont la mémoire, la visualisation et la reconnaissance des séquences. Il est prouvé que jouer régulièrement pourrait avoir un impact positif sur la santé cérébrale. Selon une récente étude, les personnes septuagénaires jouant souvent aux cartes ou aux échecs obtiennent des notes plus élevées aux tests de mémoire et de réflexion.

Et pour les personnes qui le peuvent, voyagez, parce que les voyages apportent une nouvelle fraîcheur au cerveau. Vivre des expériences de lieux, de couleurs, de sons et même d’odeurs différentes améliore la plasticité cérébrale, ce qui contribue à la formation de nouvelles connexions. C’est comme si l’environnement réveillait notre cerveau, l’obligeant à désactiver le pilote automatique qui nous guide normalement dans les espaces connus de notre quotidien. L’important est de sortir de notre zone de confort et de tenter de nouvelles expériences.

Cultiver l’intelligence émotionnelle

Jusqu’à présent, j’ai parlé de l’intelligence cognitive. Mais je crois que nous pouvons, et même que nous devons, entraîner aussi notre intelligence émotionnelle, liée à la capacité à reconnaître, comprendre et gérer de façon consciente nos émotions et celles des autres.

Le psychologue américain Daniel Goleman a défini ses principales caractéristiques dans son best-seller de 1995, L’intelligence émotionnelle. Elles sont au nombre de cinq:

- la conscience de soi (la capacité à produire des résultats en reconnaissant ses émotions);

- la maîtrise de soi (la capacité à utiliser ses sentiments vers un but);

- la motivation (la capacité à découvrir la raison réelle et profonde qui pousse à l’action);

- l’empathie (la capacité à décrypter les émotions des autres en entrant dans un flux de contact);

- les aptitudes sociales (la capacité à être auprès des autres en essayant de comprendre les interactions qui ont lieu entre les personnes).

Développer ces capacités est fondamental non seulement pour avoir une vie sociale agréable, mais aussi pour expérimenter un processus d’apprentissage plus efficace.

Nous pouvons améliorer notre intelligence émotionnelle en observant nos réactions face aux événements de la vie quotidienne, en prenant l’habitude de nommer nos émotions, en faisant attention à la manière dont nous traduisons une émotion en action et en regardant l’effet que nous produisons sur les autres.

Les émotions ont été pendant longtemps négligées dans l’histoire de la pensée, peut-être dans la continuité de ce qu’on appelle l’erreur de Descartes, comme l’a soutenu le neuroscientifique portugais Antonio Damasio. Les sentiments et la raison ont été radicalement séparés, selon un principe qui semblait inviolable même dans la recherche.

«Cogito ergo sum», avait postulé Descartes: «Je pense donc je suis.» Non, les émotions et la raison ne sont pas des pôles opposés, ils se complètent l’un l’autre: «Je pense et je ressens, donc je suis.»

Chapitre 5 L’importance de la vie sociale

Notre cerveau est émotif et sentimental. Et il a besoin des autres.

À l’ère digitale, nous sommes connectés comme jamais auparavant dans l’histoire de l’humanité, pourtant de nombreuses personnes font l’expérience d’une condition de déconnexion qui était inconnue dans les communautés plus restreintes du passé, dans les villages et les quartiers d’autrefois.

La solitude est une «épidémie croissante» selon Vivek Murthy[21]. Dans son livre Together, il a recueilli, dans son pays et à l’étranger, les récits de nombreuses personnes qui se sentent seules: enfants, adolescents, parents, personnes âgées.

Il est convaincu que la solitude est un problème de santé publique, en partie responsable de l’alcoolisme, de la toxicodépendance, de la dépression, de l’angoisse; le moteur du sens de division et de polarisation dans notre civilisation.

Si c’est le cas, c’est parce que notre désir inné est celui de participer à la communauté, de créer des liens durables avec les autres, de nous entraider. Nous sommes mieux ensemble.

La solitude, un facteur de risque comparable au tabagisme

On peut se sentir seul même quand on est entouré de plusieurs personnes, ou quand on entretient des relations avec des amis virtuels rencontrés sur les réseaux. La solitude s’implante en nous et n’est pas seulement une expérience désagréable sur le plan psychologique, mais un véritable mal qui devient physique.

En général, on considère l’obésité, la sédentarité et le tabagisme comme des facteurs de risque pour de nombreuses pathologies chroniques, et parfois on ne remarque pas l’évidence: ne pas partager les événements de sa vie avec d’autres êtres humains nous rend malades. Pire, cela aurait une influence sur notre durée de vie.

À la suite de ses recherches, John Cacioppo, neuroscientifique de Chicago, a écrit dans un éditorial de The Lancet que la solitude augmenterait les probabilités de mort prématurée de pas moins de 26%. Une autre étude partage des résultats similaires, concluant que la solitude est associée à une réduction de la durée de vie semblable à celle causée par la consommation de 15 cigarettes par jour.

Sur le même principe, une chercheuse de Harvard, Claudia Trudel-Fitzgerald, a révélé dans une enquête de 2019 que les femmes les plus intégrées socialement avaient une durée de vie supérieure à la moyenne de 10%, et 41% de chances en plus de vivre jusqu’à 85 ans et plus.

Notre besoin de sociabilité est aussi fondamental que notre besoin de nous nourrir. En tant qu’êtres humains, nous ne disposons pas de défenses exceptionnelles, nous ne sommes pas l’espèce la plus forte ni la plus rapide, pourtant nous avons eu un succès surprenant. Le mérite en revient à notre intelligence et à notre capacité à instaurer des relations avec nos semblables. La coopération intervient aussi chez d’autres espèces animales, mais nous l’avons portée à son paroxysme, en créant des familles, des communautés, des États et des organismes supranationaux.

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont réuni 40 participants et les ont soumis à deux expériences de dix heures chacune: lors de la première session, ils les ont privés de nourriture, lors de la deuxième de contacts sociaux. Ils ont comparé dans les deux cas les réponses du cerveau à la projection d’images de nourriture, de personnes qui interagissent entre elles et d’images neutres, comme des fleurs, grâce à la technique de l’IRM fonctionnelle. Les chercheurs avaient même enseigné aux patients à s’installer de façon autonome dans la machine IRM afin qu’il n’y ait vraiment aucune interaction avec d’autres personnes.

Eh bien les résultats, publiés dans la prestigieuse revue Nature Neuroscience, ont permis de conclure que l’isolement pourrait être comparable au stress du jeûne. Quand les sujets socialement isolés voyaient des photos de personnes en train d’interagir, un «signal de désir» s’activait dans leur cerveau, similaire à celui qui se déclenchait lorsqu’ils étaient exposés à des images de nourriture après le jeûne. Du point de vue de l’évolution, l’isolement comme la dénutrition constituent des menaces pour notre survie.

Mais pour quelle raison la solitude se répercute-t-elle sur le corps? Encore une fois, on en revient aux observations sur les états inflammatoires chroniques. Être seul accroît le stress chronique. Par conséquent, on rencontre une augmentation du niveau de cortisol. L’hormone, produite en excès, a un effet nocif sur les processus cognitifs et peut aussi stimuler l’inflammation. La neuro-inflammation, comme nous l’avons vu, est corrélée à la dépression, mais aussi au déclin cognitif.

Les relations sociales, notre salut

Ces dernières années, les chercheurs ont essayé d’enquêter sur l’impact de la socialisation et de son absence sur le cerveau, même si ce n’est pas un paramètre facilement mesurable. Il a tout d’abord été observé que les personnes seules ont des pertes cognitives plus rapides. Cela a été mis en évidence, entre autres, par une étude éloquente qui a monitoré pendant douze ans plus de 8 300 individus de plus de 65 ans (publiée dans l’International Journal of Geriatric Psychiatry). La plus vaste enquête menée sur le sujet, en Floride, qui a rassemblé 12 000 personnes pendant dix ans, a quant à elle permis d’établir que la solitude accroît le risque de démence de 40%. Cela a permis de montrer que les personnes âgées qui fréquentent peu de monde ou qui ne fréquentent personne présentent des altérations de la bêta-amyloïde, la protéine de l’Alzheimer. À l’inverse, les interactions sociales peuvent protéger du vieillissement et de la neurodégénérescence: le résultat de plusieurs études montre que les personnes avec des relations solides ont moins de probabilités de subir un déclin cognitif (ce que confirme d’ailleurs une révision de 39 études publiée en 2017 dans Systematic Reviews). Ce n’est pas par hasard que de nombreuses données indiquent que le fait d’être socialement isolé et de se sentir seul est en lien direct avec certains paramètres d’inflammation altérés.

Cela est aussi démontré par une enquête de l’université de Harvard qui a marqué l’histoire, la Grant Study. Entre 1938 et 1944, les scientifiques ont commencé à observer 268 étudiants de l’université qui semblaient destinés au succès, de leur état de santé à leurs amitiés. Parmi eux, il y avait le futur président des États-Unis, John Fitzgerald Kennedy, et Ben Bradlee, qui dirigea ensuite le Washington Post durant le scandale du Watergate. L’objectif était de les suivre pendant vingt ans, mais la recherche s’est prolongée bien plus longtemps sur les personnes encore en vie, pendant près de soixante-quinze ans.

En croisant les données recueillies au fil des années, les chercheurs ont conclu que la clé d’une existence heureuse est d’avoir des relations affectives. L’amour et l’amitié font bien vieillir. Lors de sa conférence TedX aujourd’hui très populaire, le psychiatre Robert Waldinger, qui a pris la direction de l’étude au début du xxie siècle, a déclaré: «Quand nous avons recueilli tout ce que nous savions sur eux à l’âge de 50 ans, ce n’étaient pas les niveaux de cholestérol qui montraient comment ils allaient vieillir. C’était leur niveau de satisfaction dans leurs relations. Les personnes les plus satisfaites de leurs relations sociales à 50 ans étaient celles en meilleure santé à 80.»

Intimement liée à la solitude se trouve la dépression, ce «mal de vivre» décrit par Eugenio Montale dans ses vers, qui décrivent sur un fond de paysage ligure la mer, les citrons, les après-midi somnolents d’été. Quand on est déprimé, le volume de certaines régions du cerveau diminue, comme l’hippocampe, le thalamus, l’amygdale, le cortex préfrontal. Mais un tel rétrécissement, dont l’ampleur est corrélée à la gravité et à la durée de la maladie, peut être réversible avec la psychothérapie ou les traitements pharmaceutiques.

La mauvaise humeur fait aussi augmenter la neuro-inflammation, comme je l’ai déjà évoqué. Plus une personne reste déprimée longtemps, plus l’inflammation cérébrale sera importante. Comme l’ont remarqué certains chercheurs canadiens (The Lancet Psychiatry, 2018), les personnes déprimées qui n’ont pas été soignées pendant plus de dix ans présentaient, par rapport aux patients traités précocement, une activation plus importante de la microglie. Visualisée grâce au PET (tomographie à émission de positrons, un examen de médecine nucléaire), c’est une indication claire de l’inflammation cérébrale.

De combien d’amis avons-nous besoin?

On se demande de combien d’amis on a besoin pour protéger notre cerveau et notre santé. Robin Dunbar, psychologue évolutionniste anglais, est connu pour sa théorie selon laquelle la plupart des personnes peuvent entretenir environ 150 relations assez importantes. Autant qu’il y en avait dans les premières communautés de chasseurs-cueilleurs humains.

Dunbar soutient que l’esprit humain, en moyenne, peut se permettre 150 amis, c’est-à-dire les personnes qu’on invite aux grands événements, qu’on appelle au moins une fois par an. Les amis proches sont une tout autre question: la plupart des gens ont un cercle de 15 amis, plus ou moins (les personnes avec qui on va au restaurant ou les collègues proches). À l’intérieur de ce groupe, il y a le cercle plus intime, avec environ 5 amis, ceux sur qui on peut compter dans les coups durs. Ces derniers comptent beaucoup, bien plus que les relations superficielles et les amitiés virtuelles. Ce n’est pas la quantité qui compte, mais la qualité, comme le dit un vieil adage.

La solitude concerne tout le monde, adolescents, adultes, personnes âgées. Mais d’après les statistiques, elle est sans aucun doute plus présente au troisième âge, quand on ne travaille plus et que certains proches et amis commencent à partir, nous laissant un vide difficile à combler. Dans le protocole mis au point par le CNR pour freiner le déclin cognitif des personnes âgées, les aspects sociaux ont été grandement mis en avant, ce qui était une première dans une étude de ce genre, donnant des résultats extraordinaires.

Une bonne idée pour sortir de sa coquille, valable pour tout le monde, est celle de cultiver ses passions en s’inscrivant à des groupes ou à des clubs. Se consacrer au volontariat est aussi un très bon choix, parce que nous autres, êtres humains, avons besoin de nous sentir utiles et appréciés.

Aujourd’hui, les ordinateurs et Internet ont agrandi notre monde. Et les utilisateurs âgés de plus de 75 ans sont en rapide croissance sur les réseaux sociaux[22].

Les progrès technologiques semblent avoir eu des résultats contrastés. Certains éléments suggèrent que la technologie aurait contribué à préserver les connexions sociales, d’autres affirment en réalité qu’elle a augmenté la solitude.

Les initiatives du Royaume-Uni et du Japon

La solitude est un problème aussi bien personnel que sociétal. Pour cette raison, certains pays mettent en place divers projets pour limiter ce phénomène. Parmi les pionniers se trouve le Royaume-Uni, où un ministre de la Solitude a été nommé en 2018: pour la première fois au monde, une figure institutionnelle était chargée d’affronter cette condition pouvant compromettre la santé publique.

En collaboration avec les gouvernements locaux et le National Health Service, le service sanitaire anglais, des projets voués à limiter l’isolement sont nés dans des dizaines de villes. Un exemple en est le Shared Lives, un programme de partage de maison qui met en binôme des retraités seuls et des étudiants universitaires. Un autre est le Men’s Shed, projet qui a permis d’ouvrir plus de 400 hangars où les hommes retraités ou au chômage peuvent effectuer des activités ensemble, comme le travail du bois et la réparation de dispositifs électroniques. Les services incluant les migrants ne sont pas en reste, comme Host Nation, qui vise à faire naître un rapport de connaissance et d’amitié entre un réfugié et un volontaire qui habite dans le même quartier. Et même les pompiers ont été entraînés à inspecter les habitations pour favoriser non seulement la protection anti-incendie, mais aussi pour remarquer et signaler les cas d’isolement social.

Une autre approche intéressante est celle des maisons de retraite intergénérationnelles. Le concept est né pour la première fois dans les années 1970 au Japon, où a été créée une structure associant une résidence pour les personnes âgées et une école maternelle. Vieilles personnes et enfants vivent ensemble, pour se connaître, s’aider, apprendre les uns des autres. L’idée s’est diffusée en Australie, à Singapour, aux États-Unis et, plus récemment, au Royaume-Uni. Il s’agit de lieux de partage extraordinaires, où petits et grands travaillent chaque jour à abattre les barrières et les stéréotypes, en retirant de grands bénéfices.

Chapitre 6 La nourriture de l’esprit

Aucune activité intellectuelle ne peut avoir lieu sans alimentation, puisque le cerveau est un moteur en marche nuit et jour. Les denses réseaux de vaisseaux sanguins qui le parcourent l’approvisionnent continuellement en sang, de façon qu’il ne manque pas d’apports d’oxygène et de glucose, indispensables à ses cellules pour produire de l’énergie.

Le cerveau, bien plus énergivore que tous les autres organes, utilise environ 20% de l’énergie totale que nous consommons au repos. La moitié ou plus de ce pourcentage, jusqu’à 80%, est utilisée pour conduire les signaux le long des voies neuronales et des synapses, tandis que le reste est destiné à la manutention ordinaire et extraordinaire des structures cérébrales.

Mais existe-t-il des aliments meilleurs que d’autres pour favoriser les fonctions cérébrales et pour contrer l’inflammation et le déclin cognitif? Ces dernières années ont vu fleurir de nombreuses études montrant qu’une alimentation saine était potentiellement en mesure de ralentir le vieillissement de notre cerveau et de prévenir les pathologies neurodégénératives comme Alzheimer.

Un régime pour l’esprit

En 2015, les chercheurs du Rush University Medical Center de Chicago ont mis au point un programme alimentaire visant à maintenir au cerveau sa jeunesse et à prévenir les maladies neurodégénératives. Il s’agit du MIND diet, le terme mind ayant le sens d’esprit en anglais, mais servant aussi d’acronyme des régimes dont il s’inspire: Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay. Le MIND diet naît en effet de l’hybridation du régime méditerranéen et du régime DASH, créé des années plus tôt pour combattre l’hypertension: ces deux modèles ont montré qu’ils réduisaient le risque de maladies cardio-vasculaires, comme les infarctus et les ictus, mais aussi les démences.

Les scientifiques américains ont émis l’hypothèse que le MIND réduit le stress oxydatif et l’inflammation chronique. Et les résultats des recherches conduites jusqu’à présent sont encourageants. Une enquête, publiée dans la revue Alzheimer’s & Dementia et menée sur plus de 900 sujets de 58 ans ou plus monitorés pendant quatre ans et demi, a montré que le risque d’Alzheimer a été réduit de 35 à 53% chez les personnes ayant suivi le programme sérieusement. Il s’agit d’une étude d’observation, qui ne peut pas prouver un rapport de cause à effet, mais qui reste très intéressante. D’autres conclusions sont fascinantes également: une enquête de 2019 montre que MIND est efficace dans la prévention du déclin cognitif après une crise cardiaque; et une autre recherche constate que les personnes âgées ayant suivi ce modèle alimentaire ont subi un déclin cognitif plus lent, au point d’apparaître plus jeunes de sept ans et demi d’un point de vue cognitif par rapport à d’autres personnes du même âge.

Le régime préconise 10 aliments particulièrement bénéfiques et, même si aucune règle stricte n’est fixée, quelques indications générales sont données:

- légumes à feuilles vertes (comme les choux, les épinards et les salades): au moins six portions par semaine;

- tous les autres légumes non amylacés (courgettes, carottes, fenouil…): une fois par jour;

- petits fruits (fraises, bleuets ou framboises): au moins deux fois par semaine;

- fruits à coque (noix de Grenoble, amandes, noisettes et arachides): cinq à sept portions par semaine, en alternant les différents types;

- céréales intégrales (riz complet, pâtes complètes, pain complet): trois portions par jour;

- poisson gras (saumon, sardines, truites et maquereaux): au moins une fois par semaine;

- féculents (haricots, lentilles et soja): au moins quatre portions par semaine;

- volaille (poulet et dinde): une à deux fois par semaine;

- huile d’olive extra-vierge en condiment principal;

- vin blanc ou rouge: pas plus d’un verre par jour.

Les cinq aliments à consommer avec modération, parce qu’ils contiennent des gras saturés et des gras trans, sont en revanche:

- beurre et margarine: moins d’une cuillerée à café par jour;

- fromages: moins d’une fois par semaine;

- viande rouge (viande de bœuf, de porc, d’agneau et produits composés à partir de ces viandes, comme le jambon ou les saucisses): pas plus de trois portions par semaine;

- aliments frits: moins d’une fois par semaine;

- desserts (gâteaux, crèmes glacées, biscuits, viennoiseries et bonbons): pas plus de quatre fois par semaine.

Il me faut signaler certaines divergences de conseils au sein de la communauté scientifique. Par exemple, la Harvard Medical School de Boston accepte la consommation de fromages frais et non gras, comme la ricotta, une ou deux fois par semaine. Quant à la viande rouge, les directives italiennes pour une alimentation saine conseillent une portion de 100 grammes par semaine maximum (ce qui correspond à un steak, un steak haché, un tournedos)[23].

Vient aussi la question de l’alcool. Dans le régime MIND, le vin blanc ou rouge est admis, à condition de ne pas boire plus d’un verre par jour, parce que l’alcool semble agir de façon bénéfique sur le flux sanguin, le rendant plus fluide et moins sujet à des coagulations potentiellement dangereuses. Mais il faut savoir que, chez certaines personnes, une consommation même modérée peut mener à la dépendance, et l’abus est associé à une très longue liste de pathologies, dont l’obésité. Dans tous les cas, la consommation de tout type d’alcool est fortement déconseillée aux femmes enceintes, aux enfants et aux adolescents. Une vaste étude sur les effets de l’alcool menée dans 195 pays et publiée en 2018 (Global Burden of Disease Study) a poussé une partie de la communauté scientifique à penser que le niveau de consommation d’alcool permettant de minimiser les dangers sur la santé est de zéro, balayant de ce fait l’idée que boire de façon modérée est bon pour la santé. Chacun doit décider pour soi, en éliminant potentiellement le vin du régime MIND.

Le modèle méditerranéen et les études sur la dépression

J’aimerais vous parler d’un concept important: pour que le cerveau dispose de tous les nutriments nécessaires, il est essentiel que l’alimentation quotidienne soit équilibrée et variée. Le régime méditerranéen, un pilier du régime MIND, est considéré comme l’un des meilleurs au monde, parce qu’il inclut tous les aliments liés à une réduction de la neuro-inflammation, dont des fruits et légumes en abondance, des féculents, des céréales, du poisson, de l’huile d’olive extra-vierge et des fruits à coque comme les noix de Grenoble et les amandes.

C’est aussi une question de proportions. De nombreuses institutions, dont celles italiennes, proposent «l’assiette santé» pour s’orienter à table avec une formule intuitive. Il s’agit d’un graphique élaboré par l’université de Harvard pour manger de façon équilibrée selon les principes du régime méditerranéen, en ajustant visuellement les proportions. Il suffit d’imaginer son déjeuner ou son dîner comme une grande assiette:

- La moitié est composée de fruits et légumes, avec plus de légumes que de fruits.

- Un quart est consacré aux céréales et à ses dérivés (encore mieux si elles sont complètes ou semi-complètes).

- Un quart contient les protéines, en variant entre féculents, œufs, produits laitiers, viande, poisson, mais aussi fruits à coque s’ils sont prévus dans le plat.

- Le tout est accompagné d’eau, un litre et demi par jour, et assaisonné avec des épices et des herbes aromatiques, peu de sel et de l’huile d’olive extra-vierge.

Le modèle alimentaire méditerranéen a été étudié pour la première fois par Ancel Keys, biologiste et nutritionniste à l’université du Minnesota, aux États-Unis. Né en 1904 à Colorado Springs, il fut chargé par le département de la Guerre pendant la Seconde Guerre mondiale de mettre au point une ration alimentaire complète et peu encombrante, adaptée aux parachutistes. Il créa alors la ration K, baptisée avec l’initiale de son nom de famille. À partir de ce moment, Keys ne cessa de travailler sur l’alimentation. Quand il vint en Italie au début des années 1950, il fut surpris par le bien-être et la longévité qui caractérisaient une grande partie de la population. Bien décidé à approfondir le sujet, il mena une série d’enquêtes qui, après des décennies d’études, le poussèrent à conclure que l’origine de la bonne santé des Italiens devait se trouver dans les aliments qu’ils mangeaient chaque jour, c’est-à-dire des produits de la mer, du potager et des champs, qui naissaient dans la terre labourée et sur les arbres.

Il rassembla ses recherches et formula les principes du Mediterranean diet, décrits dans le livre Eat Well and Stay Well, un traité scientifique approfondi, mais aussi un livre de cuisine rempli de délicieuses recettes. Il mourut en 2004, à presque 101 ans.

Un an avant son décès, des analyses sur le terrain pour vérifier ses observations avaient commencé avec la mise en place en Espagne d’une étude devenue célèbre: PREDIMED, l’acronyme de Prevención con Dieta Mediterránea. Il s’agit de la plus grande étude de prévention primaire, qui montre comment le modèle méditerranéen diminue l’incidence de maladies chroniques chez les sujets à haut risque cardio-vasculaire. Menée en Espagne sur 7 447 volontaires, elle a mis en évidence une diminution significative, d’environ 30%, d’infarctus et d’ictus.

À l’intérieur de l’étude, une recherche centrée sur les prestations cognitives a été mise en place. Les participants avaient été divisés, au hasard, en trois groupes: le premier suivait le régime méditerranéen avec de l’huile d’olive extra-vierge, le second le même régime avec des noix en plus et le troisième un régime faible en gras. Au terme de l’expérience, les personnes ayant suivi un régime méditerranéen présentaient des améliorations de la mémoire et d’autres fonctions cognitives par rapport aux personnes du troisième groupe.

En 2016, une révision de 32 études a confirmé ces résultats: les chercheurs ont trouvé des liens significatifs entre l’alimentation, les activités cognitives et la réduction du risque de démence. L’année suivante, une expérience menée par des experts canadiens et publiée dans Neurology a quant à elle mesuré le volume cérébral de 401 personnes à 73, puis à 76 ans grâce à la technique de l’IRM. Plus les sujets respectaient une alimentation de style méditerranéen, moins la perte de volume de leur cerveau était importante.

Les études qui mettent en relation le régime méditerranéen et les fonctions cérébrales sont très nombreuses, tout comme les recherches qui l’associent à la bonne humeur.

Une enquête a rassemblé 67 personnes atteintes de dépression habituées à consommer de la nourriture industrielle et sucrée, avec peu de fruits, de légumes et de fibres. Environ la moitié d’entre elles a reçu un suivi nutritionnel avec un régime de style méditerranéen, ainsi que de bons produits alimentaires, des recettes, des schémas de planification des repas. Le reste du groupe a, en revanche, reçu un soutien psychosocial hebdomadaire, durant lequel l’alimentation n’était pas discutée. Après trois mois, les sujets ayant pu obtenir des suggestions alimentaires ont montré une nette amélioration de leurs symptômes dépressifs (certains patients ont même atteint la rémission), tandis que les destinataires du soutien moral ont présenté une amélioration seulement dans 8% des cas.

Cet effet positif du régime méditerranéen a été confirmé par des expériences plus vastes. Par exemple, une recherche de quatre ans menée sur 10 000 étudiants universitaires en Espagne a démontré que les personnes qui suivaient un régime méditerranéen étaient moins à risque de tomber en dépression. De même, certains chercheurs australiens, qui ont examiné les journaux alimentaires de 12 385 adultes, ont découvert qu’une consommation fréquente de fruits et légumes est associée à une plus grande satisfaction et à un bien-être supérieur: l’amélioration, en termes psychologiques, est équivalente à celle d’une personne au chômage qui retrouve un travail. Et les personnes qui ont changé leur alimentation pour inclure plus de légumes ont montré une amélioration de leur humeur sous deux ans. De bonnes nouvelles aussi pour les personnes anxieuses: une étude d’un an publiée dans JAMA Internal Medecine en 2019 a révélé que l’alimentation méditerranéenne est en mesure de réduire l’angoisse et le stress.

Des fibres pour le microbiote

Faire le plein de légumes et fruits de saison et consommer des féculents et des céréales complètes, comme le suggèrent le régime méditerranéen et le régime MIND, est essentiel pour alimenter en fibres le microbiote intestinal, c’est-à-dire l’ensemble des micro-organismes présents dans le côlon, communément appelé la flore bactérienne. La communauté de bactéries, champignons et virus avec lesquels nous vivons est cruciale pour notre état de santé et influence d’une certaine façon notre système immunitaire, et donc les niveaux d’inflammation de l’organisme.

Ces dernières années, de nombreuses études ont montré comment les colonies de bactéries interviennent dans le fonctionnement de notre cerveau. Des recherches menées sur les animaux ont constaté que des variations même faibles des micro-organismes qui peuplent l’intestin provoquent des changements au niveau cérébral. Et le fait que plus de 20% des patients atteints de maladie inflammatoire intestinale présentent des troubles du sommeil ou une dépression suggère que, chez les êtres humains aussi, le bien-être intestinal peut influencer la santé mentale et les fonctions cognitives.

J’ajouterais que, récemment, plusieurs recherches ont émis l’hypothèse que la composition du microbiote aurait un impact sur le développement des troubles neurodégénératifs.

Les repas hypercaloriques et leurs dégâts sur la mémoire

De plus en plus d’éléments indiquent que la neuro-inflammation serait à la base des déficits cognitifs induits par l’obésité. La consommation d’un régime hypercalorique compromet l’hippocampe, région clé pour les fonctions cognitives. Ainsi, les rongeurs qui suivaient un régime riche en gras et en sucre ont montré de graves troubles dans plusieurs types de mémoire, contrairement à ceux qui suivaient un régime équilibré.

La même chose a été observée chez les êtres humains: des sujets adultes ayant une alimentation riche en gras pendant cinq jours montraient une capacité d’attention et de concentration nettement réduite, et une vitesse de récupération des informations et de la mémoire épisodique plus faible, en comparaison à ceux qui suivaient un régime standard.

Les effets de l’alimentation se remarquent dès les phases initiales du développement et même avant la naissance. Une mauvaise alimentation durant la grossesse peut entraîner des changements durables sur de nombreux aspects des fonctions métaboliques et du système nerveux des enfants, dont des troubles cognitifs et un vieillissement cérébral accéléré. Par exemple, un travail publié par Roberta Haddad-Tóvolli et Marc Claret dans Nature Metabolism en 2022 a démontré que l’envie et la consommation d’aliments hautement appétissants pendant la grossesse, si elles sont trop régulières, ont un impact direct sur la santé métabolique et neuropsychologique de l’enfant: les souriceaux nés de mères ayant un désir fréquent de nourriture, qui se traduisait par une consommation excessive, étaient plus obèses et présentaient un métabolisme du glucose altéré, ainsi qu’une prédisposition plus importante au développement de déficits cognitifs, d’états anxieux et de troubles alimentaires compulsifs. Ce phénomène peut même influencer ce qu’on appelle les systèmes de récompense dans le cerveau des enfants, qui auront tendance à préférer les aliments riches en gras et en saccharose.

De la même façon, l’introduction précoce d’aliments solides pour les bébés et la consommation élevée d’aliments gras et de boissons sucrées pendant l’enfance peuvent accélérer la prise de poids et conduire à des complications métaboliques sur le long terme, associées à des fonctions exécutives réduites.

La suralimentation néonatale semble également être délétère pour la fonction cognitive, et paraît impacter justement les cellules microgliales, donc les processus neuro-inflammatoires. Lors de certaines recherches en laboratoire, on a découvert que des rongeurs nouveau-nés, s’ils étaient suralimentés, présentaient dans leur hippocampe une densité plus importante de microglie, avec un profil d’activation supérieur qui s’observait encore chez l’animal adulte.

Chapitre 7 Détente, calme et sérénité

Les événements stressants génèrent de multiples altérations des neurotransmetteurs et des hormones, en activant principalement le système nerveux sympathique, qui produit de la noradrénaline, et l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, qui est le coordinateur central des systèmes neuroendocriniens face au stress.

Quand les stimuli du stress peuvent être contrôlés, le corps réagit de façon physiologique. Le stress psychosocial, à petites doses, peut même avoir un effet positif dans notre vie, parce qu’il augmente la concentration et l’attention et nous permet d’exécuter de meilleures performances.

Mais si les pics de tension ne s’arrêtent pas et que le stress devient chronique, nous pouvons tomber malades. Ces mêmes hormones qui ont garanti notre réussite à certains moments deviennent une présence négative: la pression artérielle augmente; insomnies, maux de tête et troubles gastriques s’invitent dans nos vies.

Les inflammations dues au stress

Au niveau moléculaire, même le système nerveux peut être impacté. Le stress chronique, grave ou prolongé, peut comporter une augmentation du risque de troubles physiques et psychiatriques. On parle de maladies liées au stress, qui incluent des pathologies cardio-vasculaires, métaboliques (c’est-à-dire le diabète et la stéatose hépatique non alcoolique), les troubles dépressifs et neurodégénératifs et même les tumeurs. Les preuves à ce sujet se sont d’ailleurs accumulées ces vingt dernières années.

Les scientifiques débattent encore de l’origine des mécanismes qui relient le stress à certaines maladies en particulier. Mais d’après une récente hypothèse, les répercussions du stress sur le cerveau pourraient entraîner une inflammation.

En effet, le stress peut activer une réponse inflammatoire à l’échelle cérébrale et périphérique. Dans le cerveau des sujets exposés au stress, on a mesuré des niveaux élevés de cytokines pro-inflammatoires et une activation plus importante de la microglie. Ces épisodes émotionnels, comme la nervosité, les douleurs, les préoccupations, se traduisent biologiquement, comme s’il s’agissait d’une infection que le corps est appelé à combattre. Et c’est justement à travers ce processus inflammatoire que la dépression succéderait au stress.

Il a également été découvert récemment que le stress chronique peut rendre les cellules sénescentes. Elles sont bloquées dans ce limbe entre la vie et la mort durant lequel elles relâchent des médiateurs inflammatoires, pour appeler les globules blancs en prévision d’une apoptose – un suicide cellulaire –, qui n’a pas lieu.

Les réponses du corps en état d’alerte

Avant de décrire d’autres connexions entre notre approche de la vie, le système immunitaire et les états inflammatoires, j’aimerais vous expliquer les mécanismes du stress. Je tiens à souligner l’importance, quand cela est possible, d’essayer de diminuer le stress chronique, pour sa santé physique et mentale.

Au début du xixe siècle, l’Allemand Karl Friedrich Burdach découvrit une masse de matière grise en forme d’amande dans la portion antérieure du lobe temporal des mammifères et il l’appela amygdale. La première description anatomique fut ensuite réalisée par le psychiatre Theodor Meynert en 1867.

Cette petite structure a été conservée telle quelle au cours de l’évolution. Elle capte les signaux des sens et, lorsqu’elle repère une potentielle menace, se met en alerte. Comme l’a dit Joseph LeDoux, neuroscientifique à New York, «elle réussit à répondre au danger avant même que l’individu lui-même ait réellement compris ce qui se passe».

Une telle alerte parvient de façon directe et rapide à l’hypothalamus, une structure cérébrale positionnée entre les deux hémisphères, qui active un processus en chaîne: il envoie un signal à la glande positionnée à la base du cerveau, l’hypophyse, qui réagit en libérant une hormone. Il s’agit de l’hormone adrénocorticotrope (ACTH, Adrenocorticotropic hormone). À travers le sang, elle rejoint les glandes se trouvant au-dessus des reins, les glandes surrénales, qui vont à leur tour produire le cortisol. Le cortisol est une hormone assez connue, parce que son taux s’élève fortement en cas de stress et parce qu’elle est associée aux corticoïdes, les médicaments par excellence pour réduire l’inflammation. En effet, le cortisol freine la production de cytokines. Toutefois, comme je l’ai dit, dans certains cas le cortisol semble aussi renforcer l’inflammation. Ce rôle ambivalent semble être corrélé à sa concentration et au temps pendant lequel il reste présent dans le sang.

Un deuxième processus a lieu en parallèle: le cerveau ordonne la libération de catécholamines (adrénaline et noradrénaline). De concert avec le cortisol, ces hormones agissent pour que le cœur batte plus rapidement et pompe plus de sang; pour que le temps de coagulation soit réduit, éloignant le danger d’une hémorragie étendue en cas de blessure; pour que la respiration s’accélère et soit plus profonde, afin de procurer plus d’oxygène; pour que la transpiration augmente et rafraîchisse l’organisme, que les muscles se contractent fortement afin de se préparer à une action rapide et vigoureuse, que l’esprit devienne plus vigilant en affinant les capacités intellectuelles. À l’inverse, les fonctions qui pourraient absorber de l’énergie inutilement, comme la digestion, sont ralenties ou suspendues.

On imagine bien que ce système était parfait dans la savane, quand nos ancêtres devaient se défendre des bêtes sauvages. Face à un signal de danger, ils pouvaient décider, en moins de temps qu’il n’en faut pour le dire, s’ils allaient combattre ou fuir. Et le faire le plus efficacement possible, pour survivre. Fight or flight. D’ailleurs, l’amygdale est connectée aux autres structures cérébrales, comme l’hippocampe et le cortex préfrontal, et elle participe aux processus de la mémoire et aux processus décisionnels.

Aujourd’hui, en Occident, il est très improbable de se trouver nez à nez avec un animal féroce, mais le corps réagit avec une production d’adrénaline, de noradrénaline et de cortisol analogue, même quand il s’agit de se faufiler dans le trafic, ou, pour un étudiant, d’affronter une interrogation; situations en rien comparables à la confrontation avec un tigre à dents de sabre.

Quoi qu’il en soit, une fois que l’alerte est passée, la sécrétion hormonale s’interrompt et l’organisme peut se détendre à nouveau. C’est du moins ce qui a lieu pour le stress aigu, qui disparaît quand la situation qui l’a provoqué est résolue. C’est une secousse à court terme et, à petites doses, le stress sert à nous motiver et à affronter les défis redoutables de l’existence.

À contre-courant comme les saumons

Le discours n’est pas le même pour le stress chronique. Savez-vous ce qui arrive aux saumons du Pacifique? Tandis qu’ils remontent et nagent à contre-courant pour pondre leurs œufs, leur taux de cortisol augmente, de façon à leur fournir l’énergie nécessaire pour terminer leur voyage. De même, les concentrations élevées de cortisol aideraient l’hippocampe à faire ressurgir à leur mémoire le souvenir de l’eau où ils sont nés, pour qu’ils puissent se diriger vers leurs eaux natales. L’hormone pousse les poissons à moins manger. Lentement, l’appareil digestif s’atrophie, le système immunitaire s’affaiblit. Et enfin, après avoir mené à bien leur mission, les saumons meurent d’épuisement ou de maladie, le corps usé par la fatigue du voyage. Les saumons ne peuvent pas échapper au stress. Ils sont programmés pour mourir, obéissant à un processus reproductif et évolutif.

Remonter le courant, pour nous, êtres humains, signifie faire face à des échéances incessantes, des ambiances délétères au travail, des factures à payer, des problèmes sentimentaux. Pendant la pandémie, les niveaux de stress ont encore augmenté.

Quand nos inquiétudes se succèdent continuellement, l’état d’alerte est constant et le corps réagit comme s’il se préparait à un danger imminent. Cortisol, adrénaline et noradrénaline restent présents dans notre système sanguin. Mais la persistance de ces trois hormones, sur le long terme, détériore le cerveau, le système immunitaire, l’appareil cardio-vasculaire et le système squelettique.

Janice Kiecolt-Glaser et Ronald Glaser[24] ont consacré plus de vingt ans à étudier la relation entre le stress et les défenses immunitaires. Lors d’une expérience, ils ont vacciné contre la grippe des soignants qui s’occupent de malades chroniques, ainsi que des sujets témoins. Seulement 38% des premiers ont produit une réponse d’anticorps adéquate contre 66% dans le deuxième groupe, ce qui laisse penser que le système immunitaire des soignants ne remplit pas au mieux sa mission. On sait effectivement que le fait d’être stressé entraîne un plus grand risque de fièvre, de toux et de rhume.

Lors d’une autre recherche, les deux chercheurs ont occasionné de minuscules lésions dans la bouche d’un groupe d’étudiants en chirurgie dentaire à deux périodes différentes: pendant les vacances d’été, quand ils étaient détendus, et durant l’automne, quand cours, examens et stages les occupaient en permanence. Les petites blessures ont mis entre deux et huit jours de plus à guérir dans le second cas.

En effet, le cortisol réduit la production de cytokines inflammatoires, mais l’inflammation est le langage de l’immunité et, sans elle, nos défenses s’écroulent. Le cortisol annule les réponses immunitaires. C’est ce phénomène qui a lieu, par exemple, quand une personne a une éruption d’herpès labial lors d’une période de stress.

Trop de cortisol nuit au cerveau

Notre corps est interconnecté, à tel point qu’on parle d’un système immuno-neuroendocrinien. Et le stress, sur le long terme, dégrade l’intégrité d’un tel système.

Il existe de nombreuses études sur le cerveau. Dans une vaste enquête sur 2 231 adultes avec un âge moyen de 49 ans (Neurology, 2018), les participants ont passé des tests de mémoire, de raisonnement abstrait, de perception visuelle et d’attention après avoir été soumis à un prélèvement sanguin et à une IRM. Les personnes avec des niveaux de cortisol plus élevés ont obtenu de moins bons résultats à tous les tests cognitifs. De plus, les chercheurs ont remarqué que les niveaux les plus élevés de l’hormone étaient associés à des modifications dans le cerveau, précurseurs de plusieurs formes de démences.

D’après une autre recherche[25], le stress persistant pourrait aussi être lié à une perte de mémoire à court terme chez les personnes de 40 à 50 ans. Les raisons peuvent être nombreuses, mais nous savons désormais depuis plus de dix ans que le cortisol réduit la prolifération des cellules qui produisent des neurones dans le cerveau adulte, surtout au niveau de l’hippocampe, le siège des souvenirs. En 1998, il avait d’ailleurs déjà été observé que des niveaux élevés de cortisol ne sont pas seulement associés à de moins bonnes prestations de la mémoire, mais aussi à une dimension réduite de l’hippocampe, et cela a été démontré chez un échantillon de sujets sains pendant leur vieillissement.

Sous les coups du stress continu, la santé mentale risque de vaciller, nous rendant plus vulnérables aux sautes d’humeur et à l’angoisse. Dans une étude[26], des chercheurs de la Yale Universty ont examiné cent volontaires ayant fourni des informations sur des événements stressants de leur vie. Les experts ont observé que l’exposition au stress, même très récente, réduit la matière grise dans le cortex préfrontal, la région du cerveau qui est justement associée à la maîtrise de soi et aux émotions.

Une prison relaxante en Corée du Sud

Je me rends compte que ces lignes pourraient générer l’effet contraire de celui espéré: s’inquiéter du danger du stress pourrait bien être stressant en soi.

La recette universelle pour réduire la tension continue, celle qui draine le corps et l’esprit, n’existe pas. Chacun doit construire ses propres stratégies pour en sortir: la respiration profonde, la marche, le yoga, les divertissements, les soirées entre amis, les prises de distance du travail, le jardinage… Il ne faut pas non plus craindre de demander de l’aide à des spécialistes en psychothérapie si cela s’avère nécessaire.

Je me souviens d’une curieuse information que j’ai lue il y a quelque temps dans une revue. En Corée du Sud, où l’on travaille jusqu’à cinquante-deux heures par semaine et où, comme par hasard, le mal-être progresse, une méthode étrange a été proposée pour contrôler son stress. En 2013, dans le comté de Hongcheon, une prison a vu le jour, Prison inside me. Étudiants et travailleurs peuvent venir s’y réfugier à la recherche d’un apaisement. Une combinaison bleue, un tapis de yoga, un nécessaire pour le thé, un crayon et un carnet sont remis à tous les hôtes. Pas de téléphone, pas de montre, pendant vingt-quatre ou quarante-huit heures. De 2013 à 2018, la «prison» a accueilli plus de 2 000 «détenus» qui essayaient de fuir les requêtes pressantes de la vie quotidienne.

S’enfermer dans un espace de quelques mètres carrés est extrême, certes, mais le message est là: prendre du temps pour soi, loin des mails, des réseaux et du tic-tac obsédant des horloges peut faire du bien. Tout comme se consacrer à des disciplines qui associent corps et esprit, dont le tai-chi, et pratiquer la méditation.

Une méta-analyse de dix-huit études[27] a évalué les conséquences produites sur les cellules par le yoga et par la mindfulness, la technique psychologique de méditation basée sur la pleine conscience. Eh bien, il semblerait que ces techniques contribuent à fermer l’interrupteur des gènes qui ordonnent la production de molécules inflammatoires, combattant ainsi les effets stressants d’un quotidien frénétique. D’après les résultats obtenus, trois mois de pratique seraient suffisants pour réduire les niveaux des cytokines et pour augmenter les facteurs qui valorisent la régénération des neurones (comme le Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF).

Chapitre 8 Les actions du mouvement

Notre corps est une machine créée, au cours de millions d’années d’évolution, pour se mouvoir. Nos muscles, nos articulations, nos os et même notre cerveau ont besoin du mouvement. Voici une donnée plutôt convaincante: d’après plusieurs études, les personnes qui pratiquent une activité modérée plus de trois fois par semaine, du vélo au jardinage, ont entre 40 et 50% de probabilités en moins d’être atteintes de démence par rapport aux personnes sédentaires.

Mais pourquoi? Qu’est-ce qu’une balade a à voir avec nos neurones? Comme l’expliquent de nombreux travaux de publications scientifiques, l’inflammation est encore une fois au cœur du sujet.

Une protéine qui voyage depuis les muscles

Les scientifiques ont mis en lumière que l’entraînement réduit l’activation de la microglie et de l’inflammation chez les animaux. Dans deux études récentes, publiées respectivement dans Nature en décembre 2021 et The Journal of Neuroscience en janvier 2022, les chercheurs ont été encore plus loin: ils ont démontré pour la première fois que l’activité physique améliore les prestations cognitives des êtres humains grâce à une réduction de la neuro-inflammation. À l’inverse, la sédentarité va de pair avec une activité des cellules gliales plus importante, associée à un déclin cognitif et à des synapses plus abîmées.

On sait encore peu de choses sur les facteurs et les mécanismes qui font que l’exercice physique ralentit le vieillissement cognitif et limite la neurodégénérescence. L’hypothèse la plus probable est que le mouvement entraîne la production d’interleukine-6 dans les muscles, une molécule protéique capable d’exercer une action anti-inflammatoire dans des circonstances données.

Cette protéine, à dire vrai, se comporte dans notre organisme de façon ambivalente, car elle exerce à la fois une action anti-inflammatoire et pro-inflammatoire. C’est une cytokine produite par le système immunitaire en réponse à un traumatisme ou à un dégât, et par le tissu adipeux viscéral, contribuant dans ce cas à augmenter le risque cardio-vasculaire d’une personne avec une obésité abdominale.

Mais l’interleukine-6 est aussi une myokine, c’est-à-dire une cytokine libérée par le muscle squelettique. Nous avons l’habitude de penser à la musculature comme à l’ensemble des faisceaux de fibres consacré aux mouvements du corps. En réalité, le muscle squelettique est aussi un organe sécréteur: sa contraction n’entraîne pas uniquement la réponse biomécanique du bras qui se lève ou de la jambe qui fait un pas, mais elle stimule également la libération de myokine en mesure d’influencer des tissus même distants, dont le système nerveux central. L’exercice accroît la production locale et la sécrétion d’interleukine-6 dans le muscle squelettique; une augmentation suivie, chez les individus sains, d’un rapide déclin au terme de la période d’exercice.

Des pics transitoires de myokine, comme ceux observés pendant l’activité physique, semblent jouer un rôle anti-inflammatoire, et certaines études ont démontré que les augmentations aiguës dues à l’exercice inhibent l’activation du facteur de nécrose tumorale α (TNF-α, Tumor Necrosis Factor), impliqué dans l’inflammation systémique.

Paradoxalement, en revanche, des taux chroniquement élevés d’interleukine-6, comme ceux qui dérivent d’un excès de graisse viscérale, semblent être un signal cellulaire d’inflammation et, lors du vieillissement, cette présence peut s’avérer neurotoxique dans le cerveau et influencer négativement les systèmes cognitifs et motivationnels.

Mais l’interleukine-6 n’est pas le seul facteur inflammatoire induit par le mouvement. Le travail publié dans Nature que je citais au début de cette partie, mené par Tony Wyss-Coray avec une équipe de l’université de Stanford, a constaté qu’une autre protéine entrait également en jeu: la clustérine, produite par le foie et par les cellules du muscle cardiaque pendant l’exercice physique.

Les chercheurs ont prélevé du plasma (le liquide qui entoure les cellules du sang) chez des souris qui avaient couru pendant longtemps sur des roues et l’ont injecté à des souris sédentaires. Après la transfusion, ils ont découvert que l’expression des gènes de la neuro-inflammation avait diminué chez ces dernières. Cela suggère une diminution de l’inflammation cérébrale, que nous savons être en lien avec la maladie d’Alzheimer et d’autres troubles cognitifs.

Les animaux «paresseux», après avoir reçu le sang des souris athlétiques, ont en outre obtenu de meilleurs résultats à leurs tests de mémoire et d’apprentissage.

Il est extrêmement intéressant que cette étude ait démontré l’existence, dans le sang, de facteurs anti-inflammatoires transférables d’un individu à l’autre, même si de nombreux approfondissements ultérieurs seront nécessaires avant de pouvoir développer des thérapies. Nous ne savons effectivement pas si la clustérine, injectée chez des êtres humains, aura un effet bénéfique, ou au contraire provoquera des effets collatéraux inattendus.

L’exercice et la régénération des neurones

La réduction de l’inflammation n’est pas le seul avantage de l’activité motrice. Cette dernière entraîne aussi l’augmentation d’une substance qui contribue à la plasticité synaptique et à la survie des neurones. Pour faire simple, c’est une substance qui favorise la naissance de nouveaux neurones dans des zones spécialisées du cerveau et qui peut les sauver de la mort – leur destin dans une pathologie comme Alzheimer. Il s’agit du BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor, facteur neurotrophique dérivé du cerveau), que j’ai déjà évoqué rapidement: une protéine produite dans le cortex et dans l’hippocampe appartenant à la famille des neurotrophines.

Le BDNF fait partie de la même famille que le NGF (Nerve Growth Factor), le facteur de croissance nerveuse identifié par Rita Levi-Montalcini, qui a reçu en 1986 le prix Nobel de médecine avec Stanley Cohen pour cette découverte. «Toute l’histoire du NGF est comparable à la découverte d’un continent submergé révélé par son sommet émergent», écrit la scientifique dans son livre Éloge de l’imperfection. En effet, l’identification de la protéine qui régule la croissance des axones, le long desquels a lieu la transmission des impulsions électrochimiques, a ouvert la voie à l’étude des neurotrophines et a permis de nouvelles possibilités de traitement des maladies dégénératives.

Le BDNF, qui promeut la production de nouveaux neurones dans le cerveau adulte, facilite la formation des synapses et en augmente la plasticité, est certainement un élément clé. Et le fait qu’il soit produit pendant l’exercice physique a des implications vraiment phénoménales.

Plus de sang pour irriguer le cerveau

L’activité physique influence également la circulation sanguine, notamment les battements du cœur. Le cœur d’une personne lambda bat à environ 70 battements par minute, plus ou moins. Les athlètes ont un cœur plus lent. On dit que le cœur du cycliste Fausto Coppi battait environ 40 fois par minute. Une donnée mentionne seulement 28 battements pour le marcheur athlétique Alex Schwazer; un niveau également atteint par l’Espagnol Miguel Indurain, vainqueur de grandes courses cyclistes par étapes, champion du monde contre-la-montre et médaillé d’or olympique.

En réalité, bien que les battements du cœur augmentent, la fréquence cardiaque au repos reste plus basse, conséquemment à une activité régulière. Cela réduit le nombre global de cycles cardiaques et le travail qui pèse sur les artères. Mois après mois, année après année, les vaisseaux sont moins fatigués, moins rigides et cela se traduit par une diminution des maladies cérébro-vasculaires et par de meilleures prestations cognitives.

L’activité physique a aussi un impact sur l’endothélium, la très fine couche de cellules qui tapisse la superficie interne des vaisseaux sanguins et qui, avec sa contraction et sa distension, régule le flux sanguin. Cette structure produit l’oxyde nitrique, une molécule protectrice qui provoque la dilatation des vaisseaux sanguins du cerveau et donc l’augmentation du flux sanguin. Quand les cellules endothéliales qui revêtent l’intérieur des vaisseaux sont maltraitées, parce qu’exposées à des facteurs de risques comme la fumée de cigarette, une pression au-dessus des niveaux recommandés, une glycémie élevée ou des lipides élevés, du superoxyde est produit (le produit du stress oxydatif). Il se lie à l’oxyde nitrique et le bloque. La protection vasculaire diminue lentement, les vaisseaux se resserrent et le flux sanguin est réduit.

L’exercice physique maintient en forme les cellules endothéliales et les vaisseaux sanguins, en augmentant la capacité naturelle du corps à produire de l’oxyde nitrique pour garantir toujours la bonne quantité de sang au cerveau.

Enfin, il faut considérer le rôle de l’insuline, l’hormone produite par le pancréas, fondamentale pour garder sous contrôle le taux de sucre dans le sang (glycémie). Il a été prouvé qu’avoir des taux d’insuline toujours élevés ne bénéficie pas vraiment au cerveau et, en particulier, influe négativement sur l’hippocampe et le cortex cérébral, aires importantes pour la mémoire, l’apprentissage et le raisonnement.

Il a notamment été mis en évidence que les fonctions cognitives peuvent être compromises avant même que ne se développe un véritable diabète. L’avantage de l’exercice, dans ce cas, est de rendre les cellules plus sensibles à l’insuline et d’aider à contrôler la glycémie. Le rapport ambigu du cerveau avec les aliments trop sucrés ou trop gras est développé dans le chapitre 6.

Des études sur la marche et la course

Si on a toujours été sédentaire, il ne faut pas se décourager et, surtout, il ne faut pas oublier qu’il n’est jamais trop tard. Pour se mettre en mouvement, il suffit de quelques ajustements pendant la journée, comme faire un tour à pied ou à vélo, ou bien privilégier les escaliers à l’ascenseur.

La marche est peut-être l’activité qui laisse le plus divaguer le cerveau, ce qui lui permet de méditer et de s’aventurer vers des solutions créatives. Jean-Jacques Rousseau, philosophe auteur des Rêveries du promeneur solitaire, disait: «Je ne puis méditer qu’en marchant: sitôt que je m’arrête, je ne pense plus, et ma tête ne va qu’avec mes pieds.»

On dit que l’objectif journalier doit être de 10 000 pas, mais ce chiffre ne se base sur aucune donnée scientifique. D’ailleurs, d’après les experts, il suffirait même de moins pour obtenir des bénéfices appréciables.

Par exemple, dans une étude publiée en 2019 dans JAMA Internal Medicine, les chercheurs du Brigham and Women’s Hospital de Boston ont observé qu’un groupe de femmes septuagénaires qui faisaient 4 400 pas par jour avaient réduit leur risque de mort prématurée d’environ 40% par rapport à des femmes sédentaires du même âge.

Ceux qui veulent aller au-delà de la marche peuvent s’essayer à la course, qui est plus engageante, mais comporte des avantages remarquables pour le cerveau. Les recherches scientifiques en la matière sont nombreuses. Je vous en cite une plutôt curieuse.

Un groupe de chercheurs a remarqué, en effectuant une IRM sur 22 jeunes volontaires, que les cerveaux des sujets qui couraient montraient de plus grandes connexions, en particulier dans les parties du cerveau associées à la mémoire de travail, au multitâche, à l’attention, au processus décisionnel et à l’élaboration d’informations visuelles[28].

Courir, nager, mais aussi jouer au tennis avec un ami, danser le tango, skier, fréquenter un cours de mise en forme dans un gymnase (ou suivre une séance en ligne): tout type de mouvement est bon!

Arthur Kramer, professeur de psychologie à la Northeastern University, a étudié pendant vingt ans les effets des sports d’endurance (comme la randonnée) sur la plasticité cérébrale, et il a constaté qu’il suffisait de six mois de pratique pour produire des changements durables dans le cerveau, surtout concernant l’attention et la mémoire.

Selon certaines études récentes, les bénéfices seraient même plus rapides et immédiats. Par exemple, une étude de 2019[29] a montré qu’il suffisait de trente minutes de pédalage sur un vélo d’appartement pour améliorer la mémoire sémantique, celle qui sert à se rappeler les noms, les nombres et les concepts.

Les activités d’endurance deviennent encore plus efficaces pour maintenir la jeunesse des neurones si elles sont associées à un entraînement en force, avec des exercices utilisant des poids, des bandes élastiques, des haltères pour tonifier et développer les muscles: l’Organisation mondiale de la santé recommande de programmer trente minutes d’activité de ce type deux fois par semaine.

Les sports d’endurance et l’entraînement musculaire sont sans aucun doute les piliers d’un programme sportif ayant pour but d’améliorer la santé du cerveau. Mais les résultats des études menées sur les disciplines orientales qui visent à construire un rapport harmonieux entre le corps et l’esprit, comme le tai-chi et le yoga, sont eux aussi extraordinaires.

Chapitre 9 Les bienfaits du sommeil

En 1964, l’Américain Randy Gardner, 17 ans, participa sous surveillance médicale à une expérience pour comprendre combien de temps il était possible de rester éveillé. Il ne dormit pas pendant onze jours et vingt-cinq minutes. D’après le rapport que j’ai lu, le quatrième jour, il eut des sautes d’humeur, des problèmes de concentration et des pertes de mémoire à court terme. Par la suite arrivèrent hallucinations et paranoïas. Quand, le dernier jour, les chercheurs lui demandèrent de soustraire le chiffre 7 au fur et à mesure en partant de 100, il ne réussit pas à aller jusqu’au bout. Il ne présenta pas d’effets secondaires sur le long terme, même si des années plus tard, il commença à souffrir occasionnellement d’insomnies.

En 1977, son record fut battu par l’Anglaise Maureen Weston, qui ne dormit pas pendant 449 heures (presque dix-neuf jours). Un record qu’il ne faudrait pas chercher à battre, parce qu’encore une fois la plasticité du cerveau et l’inflammation entrent en scène.

Le sommeil protège des démences

Quand Janet Mullington, professeure en neurologie à la Harvard Medical School, a étudié les effets de la privation de sommeil, elle a observé une augmentation des molécules inflammatoires, dont l’interleukine-6, l’interleukine-1β, la protéine C-réactive, mais aussi le facteur de nécrose tumorale α (TNF-α). Et cela ne se vérifie pas seulement lorsqu’on reste éveillé onze jours, comme dans le cas de Gardner: ce qu’on appelle sleep inconsistency, la variabilité des rythmes de repos d’une nuit à l’autre (quand on alterne, par exemple, peu d’heures de sommeil pendant la semaine et une récupération pendant le week-end), peut aussi causer des altérations du métabolisme et une inflammation.

Désormais, les scientifiques s’interrogent sur la raison pour laquelle un sommeil insuffisant ou fragmenté est corrélé à la neuro-inflammation. Bien évidemment, le manque de sommeil active les astrocytes et les cellules microgliales, ce qui provoque une augmentation des médiateurs inflammatoires et du stress oxydatif. La barrière hémato-encéphalique qui protège notre cerveau perd en partie son imperméabilité et on observe aussi une augmentation des problèmes cardio-vasculaires. Cela est dû au fait que l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme et dans l’inflammation est déréglée par le manque de sommeil et le sommeil irrégulier.

À cela s’ajoute la théorie du «cerveau sale» ou des «déchets de métabolites», que le sommeil élimine.

Dans le cerveau, les réactions biochimiques à l’intérieur des cellules sont continues, le niveau de métabolisme cellulaire est élevé. Mais cette activité ininterrompue génère des sous-produits, des déchets qui doivent être éliminés. C’est un peu comme quand on cuisine: les ingrédients vont dans la poêle et les épluchures et les emballages dans la poubelle, qu’il faut ensuite jeter. Si nous entassions chaque jour ces détritus, notre maison serait envahie par la saleté. C’est aussi le cas entre nos parois crâniennes.

Se débarrasser des déchets ne garantit pas seulement l’efficacité cognitive, mais prévient les démences. Dès 2013, plusieurs recherches ont montré que, pendant le sommeil, le cerveau était principalement débarrassé des protéines et des déchets. En particulier, Lulu Xie, Maiken Nedergaard et leurs collègues de l’University of Rochester Medical Center de New York ont constaté que l’espace interstitiel entre les cellules du cerveau, où s’accumulent les déchets, augmente pendant le sommeil, favorisant un meilleur flux de liquide cérébrospinal, le liquide incolore dans lequel baigne le système nerveux central.

Les scientifiques ont découvert chez les souris que la protéine bêta-amyloïde, qui s’accumule dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer et forme les plaques séniles, était éliminée deux fois plus rapidement pendant le sommeil que lors d’une période d’éveil. L’hypothèse avancée indique que l’augmentation de l’espace entre les cellules cérébrales favoriserait le passage des déchets, aidant à déplacer la molécule toxique hors du système nerveux central, loin des zones où elle pourrait causer d’importants dégâts. Ce système hydraulique cérébral permettant l’élimination des déchets est formé par le liquide céphalorachidien, les espaces autour des vaisseaux sanguins, le liquide dans lequel baignent les cellules et les astrocytes eux-mêmes. Il a été nommé par Nedergaard «système glymphatique».

Le mot «glymphatique» naît de l’association des termes «glie» et «lymphatique», afin de mettre en évidence que le rôle des vaisseaux lymphatiques dans tous les autres organes est l’apanage, dans le cerveau, des cellules gliales, et notamment des astrocytes.

Ainsi, pendant le sommeil, la bêta-amyloïde est éliminée. Une étude publiée en 2018 dans Proceedings of the National Academy of Sciences confirme cette théorie: même une seule nuit blanche pourrait faire augmenter les taux de cette protéine dans le cerveau de presque 5%.

Les dangers des nuits blanches

Pourquoi est-il nécessaire de passer un tiers de sa vie à dormir? Cette question a longtemps troublé les scientifiques. En 1978, en l’absence d’une réponse valable, le chercheur Allan Rechtschaffen observa: «Si le sommeil ne remplit pas une fonction absolument vitale de l’organisme, il représente alors la plus grande erreur que l’évolution ait jamais commise.»

Une preuve évidente de la nécessité du sommeil provient d’une étude publiée dans les années 1980 par les scientifiques de l’université de Chicago, qui découvrirent que les souris totalement privées de sommeil mouraient en un mois. Cela peut arriver aussi aux êtres humains, dans le cas d’une pathologie rare, l’insomnie familiale fatale, héréditaire comme son nom le suggère: à cause de la présence d’une protéine prion défectueuse (comparable à la protéine responsable de la maladie de la vache folle) qui s’accumule dans le thalamus, c’est-à-dire la partie du cerveau qui contrôle le cycle sommeil-veille, la maladie mène d’abord à une insomnie sévère puis à la mort. Cette maladie provoque la dégénérescence et la mort des neurones qui, en «se suicidant» par apoptose, donnent au tissu cérébral l’aspect typique d’une éponge.

Un des premiers cas dont on a gardé la trace remonte à l’année 1986 et concerne un homme de 53 ans originaire de Trévise, admis à la Clinique neurologique de Bologne[30] où il décéda quelques mois après son hospitalisation, comme ses deux sœurs avant lui.

Au-delà de ces situations extrêmes, nous sommes certains que le sommeil est nécessaire au fonctionnement optimal d’une multitude de processus. Dont, par exemple, la fonction immunitaire.

Au cours d’expériences, on a pu constater qu’une personne qui passe habituellement moins de six heures par nuit au lit court un risque quatre fois plus élevé de s’enrhumer par rapport à une personne qui s’octroie les sept à huit heures recommandées. Le sommeil joue en effet un rôle clé dans la production et la disponibilité des globules blancs, essentiels pour combattre les virus et les bactéries.

Le manque de repos adéquat impacte aussi négativement le taux de sucre dans le sang, laissant la voie libre au développement du diabète de type 2. Lors d’une étude, des chercheurs de l’université de Chicago ont permis à 11 jeunes hommes de dormir seulement quatre heures par nuit. Après cinq nuits de sommeil limité, leur capacité à contrôler le glucose dans leur sang, un processus géré par l’insuline, avait diminué de 40%. Et une personne qui dort peu a plus de possibilités de prendre du poids, parce qu’elle a tendance à avoir des taux plus hauts de ghréline (l’hormone qui stimule l’appétit) et plus bas de leptine (qui induit quant à elle un sentiment de satiété).

Enchaîner les nuits blanches entraîne une augmentation du risque d’hypertension, de maladies cardio-vasculaires et même de certains cancers, et c’est évidemment mauvais pour le cerveau. Cela compromet notamment l’attention, la concentration, la mémoire et la capacité de raisonnement, autant d’éléments essentiels pour être productifs au travail, pour conduire sa voiture en toute sécurité, pour réussir à étudier en vue d’un examen.

La mémoire et l’oubli

Pour comprendre pleinement l’importance du sommeil au niveau cérébral, je tiens à rappeler que le temps passé à dormir n’est pas une période d’oisiveté. Au contraire, à plusieurs moments pendant la nuit, le cerveau est très actif et réalise des tâches essentielles pour se rappeler le passé, organiser le présent et anticiper le futur.

Le sommeil est articulé en plusieurs phases, qui se succèdent selon un schéma prédéfini. Il commence par un sommeil lent léger, qui peut être facilement interrompu, pour passer au vrai sommeil, le sommeil lent profond, pendant lequel les battements du cœur et la respiration ralentissent, les muscles sont détendus et les tissus se régénèrent. Vient ensuite le sommeil paradoxal (ou à mouvements oculaires rapides, REM, de l’anglais Rapid Eye Movement). C’est la phase durant laquelle on rêve. Les yeux bougent dans tous les sens sous nos paupières closes: l’activité cérébrale est intense, la pression du sang augmente, tandis que la fréquence cardiaque et la respiration accélèrent jusqu’à atteindre les niveaux diurnes. Nous avons en général entre quatre à six épisodes de sommeil REM chaque nuit. Les enfants ont plus de phases de sommeil REM, et même les animaux sont concernés par ce phénomène.

Parmi toutes les phases de sommeil, la période REM est la plus importante pour la mémoire, bien qu’on se soit récemment rendu compte que les autres aussi peuvent avoir un rôle clé. Quand on apprend de nouvelles informations, le cerveau a besoin de les consolider, et il le fait pendant le sommeil en les transférant de la mémoire temporaire, située dans l’hippocampe, à la mémoire permanente, qui se trouve dans le lobe frontal. En effet, l’apprentissage rapide nous garantit une codification rapide et efficace des souvenirs, mais les informations sont instables et peuvent être facilement remplacées par de nouvelles informations tout juste codées. Pour cette raison, il est important que les informations soient intégrées petit à petit dans une archive à long terme. On pense que, grâce à la réactivation régulière des nouveaux souvenirs pendant le sommeil, la mémorisation à long terme est entraînée et les souvenirs les plus récents se renforcent graduellement.

Le sommeil fixe les souvenirs procéduraux, c’est-à-dire connectés à la capacité d’exécuter différentes actions, comme jouer du piano ou faire du vélo. Il réélabore les souvenirs émotionnels, comme une dispute avec son partenaire, nous aidant à examiner à nouveau la situation. C’est pour cette raison que l’expression «la nuit porte conseil» est bel et bien réaliste et que «dormir là-dessus» peut vraiment aider lorsqu’on a affaire à un casse-tête.

La sélection des souvenirs est une autre activité fondamentale qui a lieu pendant le sommeil: lorsque nous dormons, seul ce qui est considéré comme important est conservé, tandis que le reste est rejeté, éliminé. Certains chercheurs européens ont démontré que prévenir ou non un groupe de personnes entraînées à un exercice donné d’une évaluation le lendemain a un impact sur ce qui se passe la nuit. Comme on pourrait s’y attendre, les individus prévenus de l’évaluation obtiennent de meilleurs résultats par rapport à ceux qui ne sont pas au courant. En revanche, quand les personnes sont entraînées le matin, les informer ou non qu’elles seront testées le soir même ne semble faire aucune différence. Cela signifie que le sommeil, et non l’éveil, renforce sélectivement les informations que le cerveau considère comme précieuses.

Si tout s’imprimait dans la mémoire sans sélection, la dépense d’énergie serait énorme et, une fois les réseaux cérébraux saturés, nous ne serions plus en mesure de penser. L’oubli protège les aires du cerveau de l’inflation d’informations, parce que si nous nous souvenions de tout, nous nous retrouverions paradoxalement dans la même condition que quelqu’un qui ne se rappelle rien.

C’est un état bien décrit par l’écrivain Jorge Luis Borges dans le personnage d’Irénée Funes, un homme hypermnésique, condamné à se souvenir de tout: «Il était incapable d’idées générales, platoniques. Non seulement il lui était difficile de comprendre que le symbole générique chien embrassât tant d’individus dissemblables et de formes diverses; cela le gênait que le chien de trois heures quatorze (vu de profil) eût le même nom que le chien de trois heures un quart (vu de face).» Ou encore: «Funes discernait continuellement les avances tranquilles de la corruption, des caries, de la fatigue. Il remarquait les progrès de la mort, de l’humidité. Il était le spectateur solitaire et lucide d’un monde multiforme, instantané et presque intolérablement précis.»

J’aimerais encore ajouter une réflexion formulée par les scientifiques de l’université de Harvard et de l’université de Toronto. Selon eux, la mémoire concerne le futur, pas le passé. Les systèmes de mémoire auraient évolué non pas tant pour archiver les expériences, mais plutôt pour pouvoir les utiliser et améliorer les prestations futures.

En d’autres termes, le vrai but de la mémoire est de réussir à utiliser le passé pour guider de façon intelligente le processus décisionnel, c’est-à-dire la capacité de l’être humain à faire des choix, qui permet d’identifier la meilleure stratégie d’action possible entre plusieurs options.

Ce phénomène prend racine dans la nuit des temps, quand nos ancêtres vivaient dans les cavernes et que se rappeler qu’un fruit était nocif leur évitait d’en manger d’autres de ce type.

Il n’est pas surprenant que le sommeil fixe les informations qui pourraient se révéler précieuses dans le futur, en contribuant à la mémorisation statique et à la réélaboration, pour juxtaposer plusieurs possibilités et trouver la meilleure solution à un problème.

Pour le dire avec les mots de Cesare Pavese, dans les dernières pages de son œuvre Le Métier de vivre, «la richesse de la vie est faite de souvenirs oubliés».

Le capitalisme insomniaque

Afin que tout ce que j’ai décrit puisse avoir lieu dans les meilleures conditions, l’idéal serait de dormir en moyenne sept à huit heures par nuit. Contrairement à ce qui se dit, les personnes âgées n’ont pas besoin de moins de repos, mais elles ont effectivement plus de mal à dormir la durée conseillée parce que la structure et le modèle de sommeil changent avec l’âge: on va se coucher et on se réveille plus tôt, il est plus compliqué de s’endormir, le sommeil est moins profond et plus fragmenté.

Pour essayer de se reposer un nombre d’heures convenable, on peut s’appuyer sur les recommandations basiques: éviter des dîners trop abondants, essayer de se réveiller et de se coucher toujours à la même heure, etc. Lorsque les troubles du sommeil sont graves, il est possible de recourir à des médicaments prescrits par un médecin.

Nombreuses sont les personnes qui ont du mal à dormir. Selon une étude publiée en 2020 dans le Journal of Community Health, un tiers de la population active n’arrive pas à dormir pendant les sept heures minimum de repos ininterrompu recommandées pour rester en bonne santé.

Ce n’est pas étonnant, puisque 37% des Français souffriraient régulièrement de troubles du sommeil et 15 à 20% d’insomnie, soit presque un Français sur quatre. Les femmes sont environ deux fois plus touchées par l’insomnie chronique. Le problème est tellement fréquent et important qu’en 2008, le World Sleep Day Committee (une association à but non lucratif dédiée à la promotion de la santé du sommeil dans le monde entier) a organisé la première Journée mondiale du sommeil, qui se célèbre chaque année le 18 mars.

Lors de cette initiative, il a été plusieurs fois souligné que toutes les insomnies ne sont pas équivalentes. La plus commune est la difficulté à s’endormir: l’esprit ressasse les mêmes idées et les heures défilent inexorablement. Il y a ensuite les personnes qui souffrent de réveil précoce: elles s’endorment bien, mais se réveillent au milieu de la nuit et restent au lit, les yeux grands ouverts. Dans d’autres cas, le repos est interrompu par plusieurs réveils nocturnes, qui peuvent aussi être causés par des troubles spécifiques du sommeil. L’autrice du roman Les Hauts de Hurlevent, Emily Brontë, qui tournait autour de la table de la salle à manger jusqu’à se sentir exténuée, était atteinte d’une forme grave d’insomnie.

Même pour les personnes n’ayant pas ces problèmes, bien dormir peut être difficile, comme l’explique Jonathan Crary, chercheur de la Columbia University de New York, dans son livre 24/7: le capitalisme à l’assaut du sommeil. L’expert pointe du doigt le style de vie moderne, caractérisé par une connexion constante aux courriels, à X (anciennement Twitter), à WhatsApp. Il serait le responsable d’une sorte de veille générale et ininterrompue, qui fomente un complot contre le sommeil, mais aussi contre la pause, le temps, la réflexion, et qui dégrade la qualité de vie (en plus de détériorer la santé).

Chapitre 10 Le sexe du cerveau

Le cerveau a-t-il un sexe? On sait qu’il existe des différences de genre dans la sensibilité et dans la réponse à différentes maladies du système nerveux. La maladie de Parkinson, par exemple, ou la sclérose latérale amyotrophique sont plus communes chez les hommes, tandis que la maladie d’Alzheimer frappe principalement les femmes. Les femmes sont également plus touchées par l’angoisse, la dépression ou encore la sclérose multiple.

Les mécanismes qui font que certaines maladies se développent plus souvent chez une personne de sexe féminin ou masculin sont encore en grande partie à découvrir, mais il est possible que cette sensibilité inégale à certaines pathologies en particulier soit due à une différence dans la microglie du cerveau féminin et du cerveau masculin. La recherche sur la neuro-inflammation ne peut donc qu’être aussi une recherche sexuellement différenciée.

Les neurosciences en fonction du sexe

Hommes et femmes sont différents du point de vue biologique et physiologique, mais aussi du point de vue de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamique, c’est-à-dire la façon dont le corps absorbe et élimine les médicaments et la façon dont les médicaments agissent sur l’organisme. Hommes et femmes diffèrent aussi dans le vieillissement et dans le système immunitaire, bien que le corps féminin ait longtemps été considéré comme une simple variante du corps masculin.

La médecine s’est depuis toujours positionnée de façon androcentrique, reléguant l’intérêt pour la santé féminine à ses seuls aspects spécifiques liés à la reproduction. La différence de genre n’est apparue que très récemment dans les tests pharmacologiques et dans la recherche scientifique.

Pendant longtemps, par exemple, les sujets participant aux études cliniques ont été principalement de sexe masculin: dans les études précliniques in vitro (sur des lignées cellulaires ou des cellules isolées), on ne notait pas le sexe d’origine de l’organisme d’où provenaient les cellules, tandis que pour les expériences in vivo (sur des animaux de laboratoire), on utilisait des exemplaires de sexe masculin.

La différence entre hommes et femmes a également été peu prise en compte dans la recherche d’un traitement contre la Covid-19. Or, d’après ce qu’on sait aujourd’hui, les hommes sont plus à risque de développer une forme grave de la maladie, tandis que les femmes souffrent plus souvent de Covid longue, une pathologie aux contours difficiles à définir, qui comprend des problèmes respiratoires, articulaires, cardio-vasculaires, neurologiques et psychiques.

Ce n’est que ces dernières années qu’une prise de conscience mondiale a eu lieu. Enfin, on commence à parler de Gender & Health, c’est-à-dire d’une médecine sexuellement différenciée, définie par l’Organisation mondiale de la santé comme l’étude de l’influence des différences biologiques, mais aussi socio-économiques et culturelles sur l’état de santé et de maladie de chaque personne.

Le National Institute of Health des États-Unis a quant à lui demandé, dès 1993, l’inclusion des femmes dans les études cliniques et, depuis 2014, il a rendu obligatoire leur participation aux études précliniques, dont elles étaient souvent exclues à cause des fluctuations hormonales, considérées comme un facteur pouvant introduire de trop fortes variations dans les résultats.

En France, en 2013, est né un groupe de travail sur le thème «Genre et recherche en santé» au sein du comité d’éthique de l’Inserm, afin de sensibiliser les chercheurs et les médecins sur le thème des inégalités de santé liées au sexe et au genre, pour que ces spécificités soient prises en compte dans la clinique et dans la recherche.

De telles avancées sont indispensables pour une médecine personnalisée, et peuvent nous aider à comprendre les comportements inscrits dans l’ADN ou influencés par l’environnement. Et elles peuvent nous aider à comprendre pourquoi les hommes et les femmes ne tombent pas malades de la même façon.

Les différences dans la microglie

Ces dix dernières années, on a découvert que le nombre et la morphologie des cellules microgliales, les gardiennes du cerveau, sont différents dans les deux sexes. On a constaté que les souris mâles nouveau-nées ont plus de microglie que les femelles dans plusieurs zones du cerveau: dans le cortex pariétal, dans l’hippocampe et dans l’amygdale. Pour expliquer cet écart, la théorie du pic de testostérone a été avancée: il a lieu chez les mâles durant les premiers jours après la naissance et il serait responsable de la différence du nombre de cellules microgliales et de l’état d’activation de la microglie.

En utilisant un modèle murin d’inflammation pendant la grossesse, la chercheuse américaine Staci Bilbo a découvert que les souris mâles dont la mère avait un système immunitaire actif pendant la grossesse présentaient des niveaux plus élevés de cytokines dans le cerveau et, à l’âge adulte, des déficits cognitifs à la suite d’une deuxième activation immunitaire ayant lieu pendant la période d’apprentissage. Un effet absent chez les femelles.

Les résultats sont similaires si la mère est sujette au stress ou si elle consomme de l’alcool pendant la grossesse: la réponse inflammatoire est plus importante chez les souris mâles, même si dans ce cas, les altérations cognitives apparaissent dans la descendance, quel que soit le sexe.

Ainsi, durant la croissance, le cerveau des mâles semble être particulièrement vulnérable aux effets négatifs de l’inflammation et du stress. Il est possible que cela se traduise par une plus grande incidence des maladies du développement neuronal, comme l’autisme et la schizophrénie, dans la population masculine.

À l’inverse, la microglie des femelles souris semble devenir plus réactive aux stimuli pendant le vieillissement. Par exemple, elle répond plus intensément aux agglomérats de la protéine bêta-amyloïde dans le cerveau, ce qui pourrait fournir une explication au risque plus élevé pour les femmes de développer la maladie d’Alzheimer. C’est pourquoi beaucoup de chercheurs soulignent la nécessité de réduire un tel risque grâce à un régime précis et à l’exercice physique, qui limitent l’activation microgliale et la neuro-inflammation.

Il s’agit là d’études en phase initiale, et avant de pouvoir dire que les maladies ont une incidence mineure ou majeure en fonction de la microglie chez les deux sexes, il est nécessaire d’approfondir l’impact de telles différences durant l’enfance, à l’âge adulte et pendant le vieillissement. Un défi immense.

Des stéréotypes de genre inscrits dans l’ADN?

Souvent, mes étudiants de Humanitas University me demandent si la structure du cerveau et par conséquent ses fonctions changent chez un homme et chez une femme. Ces quarante dernières années, un grand nombre de recherches post mortem et d'imagerie cérébrale ont enquêté sur la possible existence de différences de genre dans le cerveau humain.

Des recherches avec la technique IRM ont montré que le cerveau des femmes élabore plus efficacement le langage verbal. Chez l’homme, l’activation de l’amygdale, le centre des émotions, aurait lieu à la suite de stimuli qui causent de l’agressivité, entraînant alors une réponse de type moteur. Chez les femmes, en revanche, l’amygdale serait activée surtout par des éléments de type émotionnel. Puisque l’activation de l’amygdale pousse à emmagasiner l’expérience au niveau de l’hippocampe, qui représente le principal centre de formation des souvenirs, les femmes ont tendance à mieux mémoriser que les hommes les expériences de type émotionnel.

De plus, les femmes conservent plus longtemps les informations sensorielles. Cette caractéristique a été citée dans certaines études pour justifier, au moins en partie, la sensibilité féminine plus importante à des pathologies de type dépressif. Une étude publiée en 2014 dans la prestigieuse revue Proceedings of the National Academy of Sciences par des groupes de recherche de l’université de Pennsylvanie et du Children’s Hospital de Philadelphie, menée sur 949 enfants et adolescents entre 8 et 22 ans a montré l’existence de différences de genre fondamentales dans le cerveau humain.

Les connexions cérébrales ont été étudiées à travers une IRM spéciale, où l’on utilise le tenseur de diffusion (en anglais Diffusion Tensor Imaging, DTI), un instrument qui permet d’obtenir des images en trois dimensions en se basant sur l’analyse du mouvement des molécules d’eau dans les tissus du cerveau.

Les neuroscientifiques américains ont constaté que le cerveau masculin présentait plus de connexions de type intra-hémisphérique, c’est-à-dire que les connexions entre les cellules nerveuses parcourent le même hémisphère, tandis que le cerveau féminin montre des connexions inter-hémisphériques, c’est-à-dire que les neurones de la partie cérébrale gauche, siège de la pensée logique, instaurent des rapports aussi avec ceux de l’hémisphère droit, siège de l’intuition.

De telles différences, évidentes dès l’adolescence et chez les jeunes adultes, suggèrent que le cerveau masculin est structuré de façon à favoriser la connexion entre la perception et l’action qui en résulte, tandis que la liaison plus importante entre les deux hémisphères chez les personnes de sexe féminin a tendance à faciliter la relation entre l’élaboration des informations au niveau analytique et l’analyse intuitive.

S’agirait-il d’une confirmation du stéréotype selon lequel les femmes, habiles à déchiffrer le langage verbal et non verbal de façon innée, sont plus douées que les hommes dans la gestion des relations humaines et dans la reconnaissance des nuances émotionnelles? Quel est ici le poids de la biologie et des gènes, et quel est celui de l’environnement, de l’éducation et de la culture?

Le poids de l’évolution et de la culture

Certains scientifiques ont émis l’hypothèse que les différences de genre dans la structure et dans les fonctions du cerveau seraient liées à l’évolution humaine. Selon le psychologue cognitif David Geary, professeur à l’université du Missouri, chaque sexe avait à l’ère préhistorique un rôle bien défini, qui a contribué à garantir la survie de l’espèce. Les hommes des cavernes se consacraient à la chasse et les femmes cueillaient la nourriture près des habitations et soignaient les enfants.

Les aires du cerveau pourraient donc s’être affinées pour permettre de poursuivre ces missions de la meilleure façon. En termes évolutifs, le développement du sens de l’orientation peut avoir permis aux hommes d’optimiser leur rôle de chasseur, tandis que la manifestation chez les femmes d’une préférence pour les points de repère et pour les relations sociales peut leur avoir permis de réaliser au mieux la cueillette de nourriture et l’organisation du groupe familial.

Une telle théorie, qui n’est pas corroborée par des preuves scientifiques suffisantes, entre en opposition avec d’autres visions, qui font peser les comportements des hommes et des femmes au cours de l’histoire davantage sur l’éducation que sur les gènes.

D’ailleurs, l’étude américaine menée sur les adolescents a essuyé de nombreuses critiques. La principale, sur un plan purement méthodologique, soulignait que la cartographie cérébrale qui avait été élaborée omettait la majorité éclatante de connexions identiques chez les participants de l’étude, et qu’elle n’avait pas pris en compte la maturation due à la puberté.

Dans son ouvrage The Gendered Brain, Gina Rippon, professeure à la Aston University de Birmingham, a souligné que les conclusions des analyses d’IRM mettent en évidence une diversité qui, comme par hasard, se superpose au statu quo des rôles de genre: le cerveau des femmes serait structuré pour l’empathie et l’intuition, celui des hommes naturellement orienté vers la rationalité et l’action.

La neuroscientifique écrit que les cerveaux des enfants sont comme des éponges qui absorbent la culture «rose contre bleu». On peut observer l’une des conséquences négatives de cette situation dans le milieu de la science et de la technologie: les stéréotypes de genre, en particulier celui concernant les performances masculines, qui seraient meilleures, ont de fait inhibé l’entrée et l’avancée des femmes dans cet univers professionnel de haut niveau. Aujourd’hui, la relation entre femme et science est considérée comme un paramètre pour mesurer la disparité entre les deux sexes.

Dans le merveilleux roman de Ian McEwan, Solaire, le protagoniste, un physicien prix Nobel, doit répondre à une journaliste dans un de ses nombreux discours publics. Cette dernière lui demande des comptes sur la faible proportion de femmes qui se consacrent à la physique. Lui se laisse aller, à l’étonnement général, à des concepts semblables à ceux trop souvent entendus dans la vraie vie: «Très tôt dans l’existence, les filles semblaient s’intéresser davantage à leurs semblables, les garçons davantage aux objets et aux règles abstraites. Cette différence se retrouvait dans les domaines scientifiques qu’ils choisissaient: davantage de femmes en biologie et dans les sciences sociales, davantage d’hommes dans les sciences de l’ingénieur et en physique.»

Mais le cerveau des hommes et des femmes est-il si différent? Quand on parle de «cerveau féminin» ou de «cerveau masculin», on suppose que les différences de genre à l’échelle cérébrale présentent un niveau élevé de dimorphisme, c’est-à-dire peu de superpositions entre les formes masculine et féminine, et que les cerveaux sont intrinsèquement cohérents, c’est-à-dire qu’ils présentent seulement des caractéristiques masculines ou féminines.

En réalité, une étude conjointe[31] basée sur des IRM menées sur plus de 1 400 cerveaux humains a révélé une importante superposition en termes de distribution des caractéristiques des cerveaux d’hommes et de femmes. En d’autres termes, les cerveaux avec des caractéristiques constamment masculines ou féminines sont rares.

La plupart des cerveaux sont formés en réalité par une mosaïque de caractéristiques uniques, certaines plus communes chez les femmes, d’autres chez les hommes, mais toujours partagées, au moins dans une certaine mesure.

Ainsi, même s’il y a des différences de genre récurrentes dans la structure cérébrale, le cerveau d’un individu ne rentre presque jamais entièrement dans une des deux catégories, celle typiquement masculine ou celle typiquement féminine, et montre au contraire une grande hétérogénéité et un vaste mélange de caractéristiques.

En fait, nos ressemblances dépassent sans doute bien largement nos différences. Et pour chacun de nous, comme le dit l’écrivain Paul Auster, «il y a toujours de la place dans le cerveau pour une histoire de plus, un livre de plus, un film de plus».

Index

A

- Amygdale 73, 89, 105, 106, 133, 135

- Astrocyte 24, 25, 122, 123

- Axone 20, 21, 24, 25, 116

B

- BDNF 31, 50, 111, 116

- Bêta-amyloïde 52, 54, 55, 88, 123, 134

C

- Cellules de la glie 20, 24, 25

- Cortisol 87, 105, 106, 107, 108, 109

- Cytokine 35, 36, 39, 40, 44, 47, 50, 55, 68, 104, 105, 108, 111, 114, 133

D

- Déclin cognitif léger 31, 63, 64, 65, 67, 68

- Dendrite 20, 21, 72

H

- Hippocampe 52, 67, 73, 74, 89, 101, 102, 106, 107, 109, 116, 118, 126, 133, 135

I

- Inflammaging 41, 42, 43, 67

- Inflammation 18, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 35, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 54, 55, 57, 58, 59, 60, 67, 68, 70, 87, 88, 89, 93, 94, 97, 100, 101, 103, 104, 105, 108, 113, 114, 115, 116, 121, 122, 131, 133, 134

- Interleukine 47, 50, 114, 115, 121

M

- Microglie 26, 27, 38, 40, 47, 49, 54, 57, 59, 60, 89, 102, 104, 113, 131, 133, 134

- Myéline 25, 40, 58, 59

- Myokine 114

N

- Neurone 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 40, 50, 52, 54, 57, 60, 66, 71, 72, 77, 109, 111, 113, 116, 120, 124, 135

P

- Peptide bêta-amyloïde 54

- Protéine bêta-amyloïde 54, 123, 134

R

- Radicaux libres 26, 43, 44, 45, 46

S

- Sénescence 41, 42, 60

- Stress oxydatif 43, 45, 46, 94, 117, 122

- Synapse 18, 19, 20, 21, 26, 27, 28, 29, 31, 47, 49, 50, 54, 71, 72, 73, 74, 77, 93, 113, 116

T

- Tau 52, 54, 55

- TNF 50, 55, 114, 121

Notes

1. Traduction de Patrick Reumaux.

2. J’ai participé à l’excellente initiative promue par Zanichelli, mais aussi par la fondation Umberto Veronesi, La science à l’école.

3. Le livre de Giacomo Rizzolati s’intitule In te mi specchio (Rizzoli 2016, [Je me reflète en toi]), cosigné par Antonio Gnoli.

4. Depuis 2005, le directeur scientifique de l’hôpital universitaire Humanitas de Rozzano (Milan) est l’immunologue Alberto Mantovani.

5. J’ai choisi le terme immuno-synaptopathie avec mes collègues Elisabetta Menna et Davide Pozzi.

6. Le programme Train the Brain a été mis au point à Pise, grâce à l’intuition de Lamberto Maffei, suivie ensuite par ses élèves Alessandro Sale et Nicoletta Berardi.

7. La métanarration est une technique narrative qui consiste en une intervention directe de l’auteur dans le texte qu’il nous offre à lire. Ici, nous nous référons à l’inflammation comme dénominateur commun de nombreuses pathologies.

8. Cette donnée provient d’une étude de l’université d’Oxford (publiée dans The Lancet Psychiatry).

9. Nous avons publié notre travail sur Train the Brain et la réduction de la chimiokine CCL11/éotaxine en 2021 dans la revue Brain, Behavior and Immunity ( Reduced CCL11/eotaxin mediates the beneficial effects of environmental stimulation on the «aged hippocampus»).

10. L’équipe de recherche publiée dans Science en 2021 était dirigée par Maria Rescigno, cheffe du laboratoire d’immunologie des muqueuses et microbiotes d’Humanitas, avec la neuroscientifique Simona Lodato et la microbiologiste Sara Carloni. J’en ai fait partie avec d’autres collaborateurs, dont la chercheuse du CNR Antonella Borreca.

11. Sur la lancée de cette issue positive, la deuxième phase d’expérimentation a été mise en place en avril 2022. Elle est menée sur 60 patients et s’est conclue en 2023.

12. L’étude de Ole Isacson et de son équipe a été publiée dans The Journal of Neuroscience.

13. Cette hypothèse est celle des chercheurs de la Harvard T.H. Chan School of Public Health de Boston, qui ont réalisé une vaste enquête publiée en janvier 2022 dans Science.

14. L’institut de physiologie clinique du CNR, l’université de Pise, la fondation Stella Maris de Calambrone et la fondation Pisa épousèrent les finalités du projet Train the Brain. Il fut ainsi possible de réaliser, à l’intérieur de l’aire de recherche du CNR, une structure entièrement consacrée à la réalisation de l’expérience, qui comprenait entre autres une salle de sport.

15. Le bilan positif de l’expérience Train the Brain a été décrit en 2017 dans les pages de Scientific Reports, une revue du groupe Nature.

16. Pour diffuser ce protocole, aussi utile aux personnes présentant un déclin cognitif léger qu’aux personnes saines, la fondation IGEA a été créée; il s’agit d’une organisation d’utilité sociale à but non lucratif qui a pour objectif de promouvoir les études sur le vieillissement de la population en Italie.

17. Train the Brain 2 a été réalisé en collaboration avec l’institut de physiologie clinique du CNR, l’unité opérative de neurologie du groupe hospitalier universitaire de Pise, la fondation Stella Maris et grâce au financement de la fondation Pisa.

18. Les participants ont été soumis à une IRM par le groupe de Michela Tosetti et Giovanni Cioni à la fondation Stella Maris, avec l’appui de Paolo Bosco et Laura Biagi.

19. FINGER est l’acronyme de Finnish Geriatric Intervention Study to Prevent Cognitive Impairment and Disability, étude finlandaise d’intervention gériatrique pour prévenir le déclin cognitif et le handicap.

20. La sérotonine est le neurotransmetteur qui est déficitaire en cas de pathologie dépressive, et sa concentration autour des synapses est augmentée par les médicaments antidépresseurs.

21. Depuis 2021, Vivek Murthy est administrateur général de santé publique des États-Unis, une charge institutionnelle qui désigne le chef exécutif du Corps commissionné des services de Santé publique, une équipe de professionnels hautement qualifiés qui s’occupent de santé publique. Murthy avait déjà eu cette charge pendant l’administration Obama entre 2014 et 2017.

22. Plus précisément, selon un sondage du Pew Research Center, un centre d’études dont le siège se trouve à Washington, environ 73% des personnes âgées utilisent aujourd’hui Internet, tandis qu’elles n’étaient que 14% en 2000. Et 40% de celles qui l’utilisent passent un peu de temps sur au moins un réseau social.

23. Les directives italiennes pour une alimentation saine sont publiées par le CREA (Centre de recherche aliments et nutritions) du Conseil pour la recherche en agriculture et l’analyse de l’économie agraire (dernière révision en décembre 2019). Les portions sont standard, élaborées pour un apport de 2 000 calories chez un adulte omnivore en bonne santé.

24. Janice Kiecolt-Glaser est une psychologue de l’Ohio State University, où elle travaille avec son mari et compagnon de recherches Ronald Glaser, virologue et immunologue.

25. La recherche a été menée par des experts de l’University of Pittsburgh Medical Center.

26. L’étude a été publiée dans Molecular Psychiatry en 2012.

27. La méta-analyse a été publiée en 2017 dans Frontiers in Immunology et menée par les chercheurs de la Coventry University, au Royaume-Uni.

28. L’étude date de 2016 et a été publiée dans Frontiers in Human Neuroscience.

29. L’étude de 2019 a été publiée dans Journal of the International Neuropsychological Society.

30. L’ancienne clinique neurologique a été intégrée à l’actuel institut des sciences neurologiques (IRCCS) de Bologne.

31. L’étude conjointe de l’université de Tel-Aviv, du Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences et du département de psychologie de l’université de Zurich a été publiée en 2015.

Catalogage avant publication de Bibliothèque et Archives nationales du Québec et Bibliothèque et Archives Canada

Titre: Matière grise: entre vieillissement cognitif et stratégies de résilience / Michela Matteoli.

Autres titres: Talento del cervello. Français

Noms: Matteoli, Michela, auteur.

Description: Traduction de: Il talento del cervello: 10 lezioni facili di neuroscienze. | Comprend des références bibliographiques et un index.

Identifiants: Canadiana (livre imprimé) 20250028522 | Canadiana (livre numérique) 20250028530 | ISBN 9782897734312 | ISBN 9782897734329 (PDF) | ISBN 9782897734336 (EPUB)

Vedettes-matière: RVM: Cerveau—Ouvrages de vulgarisation. | RVM: Cerveau—Vieillissement—Ouvrages de vulgarisation. | RVM: Plasticité neuronale—Ouvrages de vulgarisation. | RVM: Neurosciences—Ouvrages de vulgarisation. | RVMGF: Ouvrages de vulgarisation.

Classification: LCC QP376.M3914 2025 | CDD 612.8/2—dc23

Les Éditions MultiMondes, une division de Marcel Didier, bénéficient du soutien financier du gouvernement du Canada par l’entremise du Fonds du livre du Canada (FLC) et du gouvernement du Québec par l’entremise du programme de crédit d’impôt pour l’édition de livres.

Titre original: Il talento del cervello

Collection «Science pour la vie» conçue et réalisée par Eliana Liotta

Première publication par Sonzogno di Marsilio Editori, Venise

Copyright © 2022, Sonzogno di Marsilio Editori S.p.a., Venise

Copyright © 2024, Éditions Eyrolles pour la traduction en langue française

Copyright © 2025, Éditions MultiMondes, une division de Marcel Didier inc., pour l’édition en langue française en Amérique du Nord

Traduction française: Emeline Plessier

Correction d’épreuve: Élodie Ther et Nadia Bellon

Conception graphique de la couverture: Sabrina Soto

Illustration de la couverture: Jolygon, Shutterstock.com

Mise en page: STDI

Adaptation de la mise en page pour la présente édition: Nathalie Tassé

Adaptation numérique: Studio C1C4

Tous droits réservés

Toute reproduction, même partielle, sous quelque forme ou sous quelque support que ce soit, est interdite sans l’accord écrit de l’éditeur.

ISBN version imprimée: 978-2-89773-431-2

ISBN version numérique (PDF): 978-2-89773-432-9

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Dépôt légal: 3e trimestre 2025

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À propos de l’autrice

Michela Matteoli est directrice du programme de neurosciences de l’hôpital universitaire milanais Humanitas, où elle est également professeure titulaire de pharmacologie. Depuis huit ans, elle dirige l’Institut de neurosciences du CNR, une institution d’excellence qui rassemble plus de 130 chercheurs de différents sièges en Italie.

Elle est membre de l’Organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO), de l’Academia Europaea et de la prestigieuse Accademia Nazionale dei Lincei. Elle est également membre de comités scientifiques internationaux tels que le Conseil Européen de la Recherche (ERC) ou le Fonds national suisse de la recherche scientifique (SNSF), et a été membre scientifique de la Fondation Giovanni Armenise Harvard. Au cours de sa carrière, elle a reçu le Mid-Career Mentoring Award de la revue scientifique Nature. Elle est l’auteure de plus de 170 publications. En 2022, elle a obtenu l’ERC Advanced Grant, un financement européen qui permet à un leader de la recherche internationale de promouvoir des projets innovants, susceptibles de tracer de nouvelles voies scientifiques.

À propos des Éditions MultiMondes

Les Éditions MultiMondes sont engagées à promouvoir et à diffuser la culture scientifique en publiant des ouvrages destinés au grand public. Fondée en 1988, la maison offre maintenant près de 400 titres qui couvrent des sujets et des enjeux divers touchant l’environnement, l’astronomie, l’éducation, l’éthique, la santé et l’horticulture.

Aux origines de MultiMondes

Seule maison d’édition exclusivement consacrée à la production d’essais vulgarisés en science dans toute l’Amérique francophone, Multimondes a suivi le remarquable élan que le Québec connait en recherche scientifique depuis les années 1970.

C’est ainsi que les Éditions MultiMondes, suivant l’initiative de ses fondateurs, M. Jean-Marc Gagnon et Mme Lise Morin, ont fait découvrir des auteurs comme le physicien Normand Mousseau, l’astronome Jean-René Roy, l’horticultrice Lili Michaud, l’entomologiste Jean-Pierre Bourassa, la physicienne Pauline Gagnon, l’écologiste Claude Villeneuve et le didacticien Marcel Thouin.

La science et l’innovation conservent une place cruciale dans le devenir du Québec. Conséquemment, l’intérêt pour l’information scientifique y demeure vif. Les ouvrages publiés chez MultiMondes répondent à cette attente et permettent de faire la lumière sur les enjeux que la recherche d’aujourd’hui soulève, que ce soit en médecine, en environnement ou en astronomie.

Acquise par le groupe HMH en 2015, la maison poursuit l’aventure du livre scientifique, sous la supervision de Dominique Lemay et sous la direction littéraire de Raymond Lemieux, rédacteur en chef du magazine Québec Science pendant 22 ans. De nouveaux auteurs se révèlent maintenant, tels que les vulgarisateurs Stéphane et Martin Brouillard, qui signent une série de fascicules pour enfants (« Les Neurones Atomiques explorent… »), les journalistes Marc-André Carignan et Michel Rochon, l’éthologue François Y. Doré, ou encore le biologiste Michel Leboeuf. Enfin, HMH contribue aussi à faire rayonner l’excellent savoir-faire québécois en communication scientifique grâce à son travail de représentations à l’étranger et à sa participation aux foires internationales de livres.

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Table of Contents

Titre
Avec la participation de Paola Arosio
Dédicace
Épigraphe

Chapitre 1 – La génialité du cerveau

- L’objet le plus complexe de l’univers connu à ce jour

- Moitié neurone et moitié glie

- Les astrocytes dans la tête d’Einstein

- Les cellules microgliales: gardiens et éboueurs

- La plasticité, un talent extraordinaire

- La prévention? Avant la naissance

Chapitre 2 – Un feu au double visage

- L’inflammation: un mot, plusieurs manifestations

- L’incendie: la phase aiguë

- L’orage cytokinique pendant la Covid-19

- Réduire l’inflammaging pour une longévité saine

- Les radicaux libres et le stress oxydatif

- Le dialogue entre système immunitaire et système nerveux

- Et si l’angoisse venait de l’intestin?

- L’urgence mondiale de la dépression

- Des médicaments anti-inflammatoires pour guérir Alzheimer

- Les recherches sur Parkinson

- La sclérose en plaques: l’agression des lymphocytes

- Les torts de la microglie dans la SLA

Chapitre 3 – Des découvertes extraordinaires

- L’Italie en première ligne dans les recherches

- Comprendre les signes du déclin cognitif
- Le projet du CNR
- Train the Brain, un entraînement pour tous

- Six stratégies pour un cerveau qui reste jeune

Chapitre 4 – Des apprentissages constants

- La floraison des synapses
- La mémoire liée aux émotions
- Le paradoxe de l’ignorant
- La gymnastique du cerveau
- Quelles activités pour les personnes âgées?
- Les livres, pure magie pour l’esprit
- La musique qui soigne
- Cultiver l’intelligence émotionnelle

Chapitre 5 – L’importance de la vie sociale

- La solitude, un facteur de risque comparable au tabagisme

- Les relations sociales, notre salut
- De combien d’amis avons-nous besoin?
- Les initiatives du Royaume-Uni et du Japon

Chapitre 6 – La nourriture de l’esprit

- Un régime pour l’esprit

- Le modèle méditerranéen et les études sur la dépression

- Des fibres pour le microbiote

- Les repas hypercaloriques et leurs dégâts sur la mémoire

Chapitre 7 – Détente, calme et sérénité

- Les inflammations dues au stress
- Les réponses du corps en état d’alerte
- À contre-courant comme les saumons
- Trop de cortisol nuit au cerveau
- Une prison relaxante en Corée du Sud

Chapitre 8 – Les actions du mouvement

- Une protéine qui voyage depuis les muscles
- L’exercice et la régénération des neurones
- Plus de sang pour irriguer le cerveau
- Des études sur la marche et la course

Chapitre 9 – Les bienfaits du sommeil

- Le sommeil protège des démences
- Les dangers des nuits blanches
- La mémoire et l’oubli
- Le capitalisme insomniaque

Chapitre 10 – Le sexe du cerveau

- Les neurosciences en fonction du sexe

- Les différences dans la microglie

- Des stéréotypes de genre inscrits dans l’ADN?

- Le poids de l’évolution et de la culture

Index

- A
- B
- C
- D
- H
- I
- M
- N
- P
- R
- S
- T

Notes
Crédits
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