Rapport sur l’association entre un score unique de l’activité cérébrale et la progression de la maladie d’Alzheimer

Introduction

Dans la population âgée, le déclin cognitif et les changements structurels du cerveau sont courants, y compris chez les individus en bonne santé1-3. En particulier, la mémoire déclarative et épisodique, essentielle pour stocker, maintenir et récupérer les événements uniques4, est facilement affectée par le déclin lié à l’âge, un effet particulièrement marqué chez les individus à risque de maladie d’Alzheimer (AD)5-8. Toutefois, en raison de la grande variabilité interindividuelle9, distinguer un déclin cognitif accéléré (mais encore normal) du stade préclinique de l’AD représente un défi.

Le trouble cognitif léger (MCI), généralement défini par un déclin cognitif quantifiable tout en maintenant des fonctions normales dans la vie quotidienne10,11, est un état de risque clair pour l’AD. Récemment, le déclin cognitif subjectif (SCD) a été défini comme un état préclinique de risque d’AD12,13. Bien que le risque de développer une démence AD soit accru chez les personnes atteintes de SCD et de MCI par rapport à la population générale, tous les individus atteints de MCI et encore moins ceux atteints de SCD ne progresseront pas vers une démence, ce qui souligne le besoin urgent de biomarqueurs capables de refléter le risque individuel de démence AD14-17.

Contexte et raisons

À ce jour, plusieurs biomarqueurs neuroimagerie des caractéristiques locales de la structure cérébrale dans la maladie d’Alzheimer ont été identifiés, y compris une diminution du volume de matière grise18,19, une réduction du volume de l’hippocampe20, une charge accrue des lésions de la substance blanche21,17 ainsi que l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) qui peut être utilisée pour distinguer le vieillissement neurocognitif normal de l’anormal22-25. L’utilisation de scores uniques à partir de l’IRMf de la mémoire de rappel, tels que le score des écarts (FADE score) ou la similarité avec le prototype d’activation (SAME score), peuvent servir de biomarqueurs neuroimagerie du vieillissement neurocognitif sain.

Cet article vise à tester la capacité diagnostique et prédictive de ces scores uniques chez les personnes atteintes d’AD et à risque (comme le MCI et le SCD).

Informations sur l’article

Les résultats de cette étude ont été publiés en 2024, sous la responsabilité d’Oxford University Press représentant Brain. Cette recherche est en libre accès et suit la licence Creative Commons Attribution - NonCommercial, qui permet un partage, une diffusion et une reproduction non commerciale à condition d’une attribution correcte.

La plupart des auteurs de l’article proviennent de diverses institutions de recherche en Allemagne, dont le centre allemand de recherche sur les maladies neurodégénératives (DZNE), le Bernstein Center for Computational Neuroscience, l’Institut Max Planck pour les sciences cognitives et cérébrales humaines, entre autres.

Contenu de la recherche

Méthodes

Cette étude analyse les données IRMf de la mémoire de rappel de 468 individus participant à l’étude multicentrique DELCode, y compris des témoins sains (HC), des patients atteints de SCD, de MCI et de démence AD ainsi que des parents au premier degré de patients AD (AD-Rel). Sur la base de la réponse à la nouveauté et à la mémoire globale dans le cerveau des participants, nous avons calculé les scores FADE et SAME, et évalué leurs associations avec les stades de risque AD, les scores de tests neuropsychologiques, la positivité des protéines amyloïdes dans le LCR et le génotype APOE.

À l’instar des études précédentes, les participants ont effectué une tâche de codage de la mémoire précédente22, et l’étude examine les différences de déclin cognitif transversal et longitudinal.

Détails spécifiques et techniques :

• Utilisation des données IRMf collectées de manière distribuée multicentrique.
• Les écarts de données ont été obtenus par deux méthodes de score unique, à savoir FADE et SAME.
• Les données IRMf ont été prétraitées pour garantir la scientificité des résultats de l’analyse, y compris des paramètres de collecte IRM cohérents, comme détaillé dans les annexes de cet article.

Résultats

1. Résultats IRMf :

Il a été constaté que les contrastes de nouveauté et de mémoire étaient significativement affectés, impliquant principalement des régions cérébrales clés dans la formation de la mémoire épisodique visuelle, y compris l’hippocampe, le cortex pré-sigulaire (precun) et la zone de jonction temporo-pariétale (TPJ).

1. Différences de scores :

   • Les scores FADE et SAME ont montré certaines différences régulières parmi les différents groupes de participants.
   • En comparant les jeunes, les personnes âgées en bonne santé et les sujets AD, le score FADE a montré une tendance à augmenter progressivement, tandis que le score SAME a diminué progressivement. Cette tendance est étroitement liée aux stades de la progression de la maladie.

2. Corrélation avec les indicateurs cognitifs :

En contrôlant les groupes diagnostiques, les scores FADE et SAME ont montré une certaine corrélation avec ces indicateurs. Par exemple, la performance de mémoire dans les tâches IRMf était significativement corrélée avec les deux scores.

1. Impact du génotype APOE :

Parmi les parents de patients AD, les scores FADE et SAME ont montré des différences significatives entre les porteurs du gène APOE ε4.

1. Association entre la positivité des protéines amyloïdes et les scores FADE et SAME :

Parmi les parents au premier degré de patients AD et les sujets SCD (comparés aux témoins), une augmentation des scores FADE et une diminution des valeurs avec la positivité des protéines amyloïdes ont montré une association évidente.

Conclusion

Cette étude a identifié que les scores FADE et SAME peuvent refléter dans une certaine mesure la gravité de la maladie et servir de biomarqueurs potentiels pour la diagnostic et la prédiction. En particulier, parmi les parents au premier degré de patients AD et les patients SCD, les associations entre les scores FADE et SAME, la positivité des protéines amyloïdes et le génotype APOE offrent une référence complète pour prédire le risque AD.