Les scientifiques pensent que la stimulation du nerf vague pourrait aider à protéger la mémoire.

La plupart des gens associent la maladie d’Alzheimer à une pathologie du grand âge. En réalité, les transformations cérébrales qui la définissent commencent bien plus tôt - aux alentours de la troisième décennie de la vie.

Parmi les toutes premières évolutions, une forme enchevêtrée d’une protéine appelée tau commence à s’accumuler dans une minuscule zone située profondément dans le cerveau, impliquée dans le sommeil, l’attention et l’état d’éveil : le locus coeruleus. Par la suite, la protéine tau se propage au reste du cerveau.

Le fait de développer des enchevêtrements de tau ne signifie pas qu’une personne est atteinte de la maladie d’Alzheimer - en pratique, cela survient chez presque tout le monde, à des degrés variables. Mais comme ces changements démarrent dans le locus coeruleus, certains chercheurs en neurosciences - moi y compris - considèrent cette région comme un véritable « canari dans la mine » pour le développement de la maladie d’Alzheimer.

Nous étudions si le fait d’arrêter ou de ralentir les enchevêtrements de tau dans cette zone, ou plus largement de préserver sa bonne santé, pourrait permettre d’interrompre la manière dont la maladie finit par se déployer, et de prévenir d’autres dimensions du vieillissement cognitif.

Des travaux récents, issus de mon laboratoire et d’autres équipes, examinent l’hypothèse qu’une approche thérapeutique appelée stimulation du nerf vague - déjà largement utilisée pour d’autres problèmes de santé - pourrait constituer une piste pour aider le locus coeruleus à fonctionner correctement.

Le locus coeruleus et la maladie d’Alzheimer

Le locus coeruleus se trouve dans le tronc cérébral, la partie la plus basse du cerveau. Son surnom, « tache bleue », vient d’un pigment - la neuromélanine - produit par ses cellules.

Cette structure joue un rôle central dans plusieurs fonctions humaines fondamentales. Elle fabrique la quasi-totalité de la noradrénaline du cerveau, une substance chimique essentielle au sommeil, à l’éveil, à la concentration, à l’apprentissage et même au fonctionnement immunitaire.

Le locus coeruleus reçoit aussi des signaux provenant de nerfs qui prennent naissance dans l’ensemble du cerveau et du corps - notamment du nerf vague, qui transmet des informations vers et depuis le cœur, les poumons et d’autres organes.

Mes recherches portent sur l’organisation de cette région, sur la manière dont ses cellules nerveuses transmettent des messages, ainsi que sur ses connexions avec d’autres zones cérébrales. J’analyse également comment ces caractéristiques évoluent au fil de la vie et influencent la pensée et la mémoire.

Des études indiquent qu’à partir de la quarantaine ou de la cinquantaine, des cellules nerveuses du locus coeruleus peuvent être endommagées par l’accumulation de tau, et que ces atteintes pourraient être associées à des baisses de mémoire. L’accumulation de tau, la mort cellulaire et la perte de fonction dans le locus coeruleus précèdent - et permettent de prédire - le diagnostic de la maladie d’Alzheimer ainsi que ses symptômes.

Ces résultats ont conduit des chercheurs à avancer que préserver la santé du locus coeruleus pourrait aussi contribuer à protéger le reste du cerveau.

Stimulation du nerf vague et santé du cerveau

Le nerf vague assure le transport d’informations entre le cerveau et des organes de la poitrine et de l’abdomen, comme le cœur et les intestins. Il aide ainsi le cerveau à surveiller et à réguler de nombreux organes indispensables au bon fonctionnement de l’organisme. Il est chargé de diffuser, dans le cerveau et le corps, des signaux de « repos et digestion », qui stimulent la digestion et favorisent la réparation cellulaire.

Dans les années 1980 et 1990, des chercheurs ont montré que la stimulation du nerf vague pouvait atténuer l’épilepsie. Ils ont également observé que cette stimulation s’accompagnait souvent d’autres effets, par exemple une amélioration de l’humeur et des capacités de réflexion.

Aujourd’hui, la stimulation du nerf vague est autorisée par l’agence américaine des médicaments (FDA) non seulement pour traiter l’épilepsie, mais aussi la migraine et la dépression, ainsi que pour accompagner la rééducation après un accident vasculaire cérébral.

Pour l’épilepsie et la dépression, la stimulation du nerf vague consiste généralement à implanter un stimulateur électrique dans la partie gauche de la poitrine du patient, à l’endroit où passe le nerf vague. Pour les maux de tête, des dispositifs non invasifs délivrent de légères impulsions électriques sur des zones spécifiques du cou ou de l’oreille, où le nerf vague se situe très près de la surface de la peau.

Bien avant que l’on ne mette en évidence le lien entre le locus coeruleus et la maladie d’Alzheimer, des chercheurs avaient supposé que la stimulation du nerf vague pourrait améliorer l’humeur et la cognition chez les personnes concernées. L’une des raisons est que cette stimulation pourrait, en partie, augmenter la noradrénaline dans le cerveau - et les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer présentent une quantité trop faible de noradrénaline cérébrale.

Maintenir le rythme du locus coeruleus

Les neuroscientifiques ne savent pas encore précisément comment ni pourquoi la stimulation du nerf vague pourrait être bénéfique pour le cerveau. Toutefois, une hypothèse dominante est qu’elle aiderait à réguler l’activité des cellules nerveuses du locus coeruleus, lui permettant ainsi de fonctionner correctement.

Une activité excessive du locus coeruleus pourrait rendre certaines personnes trop vigilantes, au point de provoquer du stress, voire de la panique. D’ailleurs, un locus coeruleus hyperactif alimente certains symptômes du trouble de stress post-traumatique. À l’inverse, une activité insuffisante pourrait favoriser la dépression ou des difficultés de mémoire.

Certaines modalités de stimulation du nerf vague n’augmentent ni ne diminuent l’activité du locus coeruleus. Elles semblent plutôt agir sur le moment et la cadence de décharge de ses neurones. D’autres formes de stimulation du nerf vague paraissent accroître la noradrénaline dans le cerveau de rats, et les chercheurs émettent l’hypothèse que cela pourrait aussi expliquer la manière dont la stimulation du nerf vague traite l’épilepsie.

Au vu de ces résultats, des chercheurs proposent que la stimulation du nerf vague puisse fonctionner comme un régulateur efficace du locus coeruleus, l’aidant à atteindre un niveau d’activité « juste » pour un fonctionnement optimal.

La stimulation du nerf vague peut-elle contrer les pertes de mémoire ?

Des indices prometteurs laissent penser que la stimulation du nerf vague pourrait aider le cerveau vieillissant.

Quelques études ont constaté que la stimulation du nerf vague peut empêcher la mémoire de se dégrader - voire l’améliorer - chez des personnes présentant un trouble cognitif léger ou se trouvant aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer.

Un essai mené auprès de 52 personnes âgées de 55 à 75 ans, diagnostiquées avec un trouble cognitif léger, a rapporté des améliorations notables de la mémoire et de la cognition globale après une stimulation du nerf vague pendant une heure par jour, cinq jours par semaine, sur environ six mois.

Des recherches menées chez des adultes en bonne santé d’environ 60 ans - ainsi que chez des adultes en bonne santé de 18 à 25 ans - ont même signalé des améliorations de différents aspects de la mémoire après une seule séance de stimulation du nerf vague.

Ces travaux restent très préliminaires, mais ils offrent l’espoir d’une nouvelle manière de tenir à distance certains symptômes éprouvants de la maladie d’Alzheimer et du vieillissement.

Elizabeth Riley, chargée de cours en psychologie, Université Cornell

Cet article est republié depuis The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.