Comment notre cerveau change-t-il au cours de notre vie ?

Résultats scientifiques
Image

Comment le cerveau change-t-il tout au long de notre vie ? Quelles sont les valeurs normales du volume des structures cérébrales ? Existe-t-il des différences dans le développement et le vieillissement du cerveau entre les hommes et les femmes ? Des chercheurs du CNRS, de l’Université de Bordeaux et de l’université Polytechnique de Valence (en Espagne) ont récemment abordés ces questions clefs en proposant l’une des études les plus exhaustives réalisées à ce jour sur l’évolution du cerveau humain au cours de la vie.

Cette équipe composée d’informaticiens, de spécialiste du cerveau et de biologistes, a analysé un très grand nombre d’images cérébrales pour tous les âges de la vie (allant du bébé de quelques mois à la personne âgée de plus de 90 ans). Ils ont analysé près de 3000 IRM afin de suivre l’évolution de plusieurs structures cérébrales (par ex : l’hippocampe) et des tissus composant le cerveau (par ex : la matières grise). Ces images sont issues de plus de neuf bases de données publiques, librement accessibles afin d‘accélérer la recherche. C’est la première fois qu’un tel nombre d’IRM couvrant une si large période de vie est utilisé.

On peut remarquer la diminution rapide de la matière grise corticale (tissu périphérique apparaissant en gris dans l'image) entre 1 et 10 ans ainsi que l'élargissement des ventricules (en rouge et vert) contenant du liquide cérébro-spinal entre 60 et 90. © volBrain

Pour mener à bien cette étude, les chercheurs ont utilisé la plate-forme volBrain développée par le CNRS, l’université de Bordeaux et l’université de Valence (en Espagne). Mise en ligne en mars 2015, cette plateforme en libre accès est aujourd’hui un outil de référence pour l’étude du cerveau au niveau international qui favorise l’avancée de la recherche en neuroimagerie. Au cours de ces deux dernières années, volBrain a analysé plus de 53 000 IRM du cerveau pour plus de 1500 utilisateurs à travers le monde. 

Les résultats de cette étude ont permis d’obtenir les valeurs normales de chaque structure cérébrale pour un âge et un sexe donnés. Ce travail offre donc un outil précieux pour l’aide au diagnostic de pathologies neurologiques. En effet, en fournissant un cadre de référence, cette étude permet de vérifier si les volumes des structures cérébrales d’un nouveau patient sont dans la normale ou non. Par exemple, un volume plus faible que prévu de l’hippocampe peut indiquer un cas possible d’Alzheimer. De plus, cette étude a également montré qu’il existe des différences dans l’évolution du cerveau des hommes et des femmes. Entre autres résultats, il apparait que le cerveau féminin atteint son pic de maturité avant celui des hommes et que la vitesse à laquelle le cerveau s’atrophie est plus grande chez les hommes que chez les femmes après 80 ans.

Ces trajectoires sont estimées en fonction de l'âge sur 2944 sujets de 9 mois à 94 ans. Noir = Modèle général, magenta = féminin, bleu = masculin. La couleur des points représente les différents jeux de données utilisés. ©volBrain

Dans les mois à venir, cette équipe va poursuivre son travail sur l’étude du cerveau mais cette fois dans le cadre de la maladie d’Alzheimer. Ils vont essayer de découvrir à quel moment l’évolution des cerveaux sains et des cerveaux pathologiques diverge. 

Publication :

Towards a unified analysis of brain maturation and aging across the entire lifespan : A MRI analysisPierrick Coupé1Gwenaelle Catheline2Enrique Lanuza3José Manjón4 pour the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. Human Brain Mapping, Novembre 2017. DOI : 10.1002/hbm.23743 

  • 1. Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI - CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP) : http://www.labri.fr/
  • 2. Institut de Neurosciences cognitives et intégratives d’Aquitaine
  • 3. Universidad de València
  • 4. Universitat Politecnica de Valencia [Espagne]

Comment notre cerveau change-t-il au cours de notre vie ?

Audiodescription

Contact

Pierrick Coupé
Chercheur CNRS
Anaïs Culot
Presse CNRS