Performances cognitives et neurogenèse au cours du vieillissement chez un primate non-humain

Cognitive performances and neurogenesis during aging in a non-human primate

• Auteur / Autrice : Julie Royo
• Direction : Fabien Pifferi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 15/01/2020
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mécanismes adaptatifs et évolution (Brunoy (Essonne))
• Jury : Président / Présidente : Fabienne Aujard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Pifferi, Fabienne Aujard, Mélanie Plourde, Jean-Luc Picq, Sylvie Remaud, Anne Gabory
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mélanie Plourde, Jean-Luc Picq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences -- Aspect cognitif

Microcèbe murin

Vieillissement

Développement neurologique

Mots clés libres

Primate non-Humain

Microcèbe (Microcebus murinus)

Vieillissement

Neurogenèse

Fonctions cognitives

Acides gras polyinsaturés n-3

Restriction calorique

Activité physique

Non-Human primate

Grey mouse lemur (Microcebus murinus)

Aging

Neurogenesis

Cognitive functions

N-3 polyunsaturated fatty acids

Caloric restriction

Physical activity

Résumé

La neurogenèse correspond à la capacité du cerveau à former de nouveaux neurones. Ce mécanisme permet d’induire des changements structurels et fonctionnels dans le cerveau pouvant atténuer le déclin cognitif observé avec l’âge. Cette neuroplasticité persiste à l’âge adulte mais diminue au cours de la vie. Au cours de ce travail, nous avons caractérisé l’évolution des fonctions cognitives et de la neurogenèse avec l’âge chez le Microcèbe (Microcebus murinus) qui présente des changements morphologiques, comportementaux et physiologiques similaires à ceux observés chez l’Homme au cours du vieillissement. Nous avons pu montrer qu’une partie des animaux âgés présentaient une diminution de leurs capacités cognitives tandis que d’autres ont conservé des performances à un niveau équivalent à celui des individus jeunes. Ce maintien des fonctions cognitives avec l’âge pourrait être dû en partie au processus de neurogenèse. En effet, au niveau de la zone sous-ventriculaire, la balance neurone/glie serait en faveur de la neurogenèse dans la partie dorsale tandis que l’oligodendrogenèse serait favorisée dans la corne. La stimulation de la neurogenèse pourrait permettre de remplacer les neurones lésés avec l’âge ou détruits par un traumatisme. Parmi les stratégies possibles pour stimuler ce mécanisme, l’alimentation et l’activité physique apparaissent être des interventions pertinentes. Au cours de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés, en particulier, à l’impact d’une supplémentation en acides gras polyinsaturés n-3 ainsi qu’à la combinaison de la restriction calorique et de l’activité physique à l’âge adulte. Ces interventions ont induit une amélioration des fonctions cognitives associée à une hausse du nombre de nouveaux neurones. Ces différentes approches constituent donc une stratégie non médicamenteuse prometteuse afin de lutter contre le déclin des fonctions cognitives au cours du vieillissement en participant à la plasticité cérébrale.

Neurogenesis is the ability of the adult brain to build new neurons. This process induces structural and functional changes in the brain that can reduce cognitive decline during aging. This neuroplasticity exists throughout life but it gradually decreases with aging. In this study, we characterized the evolution of cognitive functions and neurogenesis during aging in the grey mouse lemur (Microcebus murinus) that shares morphological, behavioural and physiological changes with aged humans. We observed that some aged animals presented a specific deficit in learning and memory whereas others had cognitive performances equivalent or better than young animals. It might be due to the neurogenesis process that would preserve cognitive functions during aging. Indeed, in the subventricular zone, the balance between neurons and glial cells would be in favour of neurogenesis in the dorsal part while oligodendrogenesis would be favoured in the horn. Stimulation of neurogenesis could help replace neurons lost due to injury or aging. Among the possible strategies to stimulate neurogenesis, food and physical activity seem pertinent. During this thesis project, we studied, in particular, the impact of n-3 polyunsaturated fatty acid supplementation and the combination of caloric restriction and physical activity in adulthood. These interventions induced an improvement of cognitive functions associated with an increase in the number of new neurons. These different approaches constitute a promising strategy without drugs against cognitive decline during aging by participating in brain plasticity.