Variabilité des profils de production lexicale liée à l'âge, en fonction de la capacité de réserve. Une étude inter-cognitive et connectomique

Variability in lexical production aging profiles, based on reserve capacity. An inter-cognitive and connectomic study

• Auteur / Autrice : Nicolas Grivel
• Direction : Monica Baciu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : PCN - Sciences cognitives, psychologie et neurocognition
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2025
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Psychologie et Neuro Cognition
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Langage (Lang)

Mots clés

Mots clés libres

Cognition

Langage

Vieillissement sain

Connectomique

Réserve cognitive

Normal aging

Cognitive reserve

Cognition

Connectomics

Language

Résumé

Le vieillissement est un processus complexe et hautement variable : certains individus conservent des capacités cognitives élevées tandis que d'autres subissent un déclin plus marqué. Le projet VARIAGING vise à comprendre cette variabilité en étudiant la réserve cognitive et cérébrale, en mettant l'accent sur la production lexicale, un marqueur clé du vieillissement neurocognitif. En intégrant évaluations comportementales, neuroimagerie et modélisation computationnelle, ce projet ambitionne de développer un outil innovant permettant d'évaluer la résilience cognitive et d'identifier les individus à risque de déclin cognitif. La réserve cognitive reflète la capacité d'un individu à compenser les effets du vieillissement cérébral. Les approches traditionnelles reposent sur des mesures indirectes, telles que le niveau d'éducation ou la profession exercée. VARIAGING proposera un indice plus complet, intégrant des facteurs socio-économiques, liés au mode de vie, ainsi que des mesures directes de l'engagement cognitif. L'hypothèse est que les personnes ayant une réserve cognitive élevée auront de meilleures performances dans des tâches nécessitant une interaction entre le langage et la mémoire, grâce à une plus grande efficacité neuronale et à des mécanismes compensatoires renforcés. Cependant, la seule réserve cognitive n'explique pas totalement la résilience cognitive, car la connectivité cérébrale joue également un rôle fondamental. Ainsi, nous développerons un indice composite intégrant des données comportementales et des marqueurs neurobiologiques, notamment la connectivité fonctionnelle des réseaux du mode par défaut et fronto-pariétal, ainsi que l'intégrité structurelle mesurée par imagerie de diffusion (DWI). Cette approche combinée permettra d'évaluer la résilience cognitive avec plus de précision, en allant au-delà des évaluations indirectes classiques. Un objectif clé de VARIAGING est également d'identifier différents profils de vieillissement, en distinguant les individus ayant une réserve cognitive élevée, modérée ou faible. Certains adultes âgés conservent des performances cognitives comparables à celles des jeunes grâce à une neuroplasticité accrue et à des mécanismes compensatoires efficaces, tandis que d'autres montrent un déclin précoce. En analysant les marqueurs neurocognitifs et les comportements individuels, ce projet cherchera à identifier les facteurs qui favorisent un vieillissement réussi. L'interaction sociale, l'apprentissage tout au long de la vie et la stimulation cognitive sont considérés comme des prédicteurs majeurs de la résilience cognitive et pourraient inspirer de nouvelles stratégies d'intervention. La production lexicale, fonction cognitive essentielle impliquant le traitement sémantique, le contrôle exécutif et la mémoire de travail, constitue un indicateur puissant du vieillissement cognitif. VARIAGING explore la manière dont la réorganisation cérébrale soutient la production lexicale, en s'appuyant sur les modèles connectomiques récents pour analyser les mécanismes compensatoires mis en place avec l'âge. Adoptant une approche multimodale, le projet combine évaluations cognitives, neuroimagerie et intelligence artificielle afin de développer des modèles prédictifs du vieillissement cognitif. Au-delà de ses contributions scientifiques, VARIAGING a un impact majeur pour la neuropsychologie de précision, en faisant évoluer les études sur le vieillissement cognitif d'une approche groupale vers une analyse individualisée. L'intégration de marqueurs comportementaux et de connectivité cérébrale au sein d'un indice unique permettra une détection plus précoce des vulnérabilités cognitives et orientera vers des interventions personnalisées. Les résultats de ce projet guideront les futures stratégies de rééducation cognitive, de neuromodulation et de politiques de santé publique, visant à favoriser la résilience cérébrale tout au long de la vie.

Aging is a complex and highly variable process, with some individuals maintaining strong cognitive function while others experience significant decline. The VARIAGING project aims to understand this variability by investigating cognitive and brain reserve, focusing on lexical production as a key marker of neurocognitive aging. By integrating behavioral assessments, neuroimaging, and computational modeling, the project aims to develop a novel tool for assessing cognitive resilience and identifying individuals at risk for cognitive decline. Cognitive reserve reflects an individual's ability to compensate for age-related brain changes, yet traditional assessments rely on indirect measures such as education and occupation. VARIAGING will construct a more comprehensive index, incorporating socioeconomic and lifestyle factors, as well as direct cognitive engagement measures. The hypothesis is that individuals with higher cognitive reserve will demonstrate better performance in tasks requiring language-memory interactions, benefiting from enhanced neural efficiency and compensatory mechanisms. Moreover, cognitive reserve alone does not fully explain resilience, as brain connectivity also plays a crucial role. We will also develop a composite index that integrates behavioral data with neuroimaging markers, particularly functional connectivity within the default mode and frontoparietal networks, as well as structural integrity measured through diffusion-weighted imaging. This combined approach will allow for a more precise evaluation of cognitive resilience, moving beyond traditional proxy-based assessments. A key objective of VARIAGING is also to identify different aging phenotypes, distinguishing individuals with high, moderate, and low reserve. Some older adults maintain youthful cognitive performance due to enhanced neuroplasticity and compensatory mechanisms, while others exhibit early decline. By analyzing neurocognitive markers and behavioral patterns, the project will determine the factors contributing to successful aging. Social engagement, lifelong learning, and cognitive stimulation are expected to be significant predictors of resilience, offering insights into potential interventions. Lexical production, an essential cognitive function that integrates semantic processing, executive control, and working memory, is a powerful indicator of cognitive aging. VARIAGING explores how brain reorganization supports lexical production, building on recent connectomic models to assess compensatory mechanisms. VARIAGING adopts a multimodal approach, combining cognitive assessments, neuroimaging, and machine learning techniques to develop predictive models of cognitive aging. Beyond its scientific contributions, VARIAGING has significant implications for precision neuropsychology, shifting from group-based aging studies to individualized cognitive aging profiles. By integrating brain connectivity and behavioral markers into a unified index, the project will enable earlier detection of cognitive vulnerabilities and guide personalized interventions. The findings will inform strategies for cognitive training, neuromodulation, and public health policies aimed at promoting lifelong brain resilience.