Alzheimer dérégule le rythme circadien de l'apprentissage et de la mémoire

En France, 1,2 millions de personnes sont atteintes de la maladie d’Alzheimer selon l’Assurance maladie. Cette pathologie neurodégénérative est la plus fréquente dans l’hexagone. Elle est due à la dégénérescence des neurones du cerveau et se caractérise par différents symptômes : troubles de la mémoire, de l'exécution de gestes simples, de l'orientation dans le temps et l'espace ainsi que des fonctions cognitives. Parmi les autres effets néfastes de cette pathologie, il y a la perturbation des activités quotidiennes et du sommeil des patients, liée au dysfonctionnement du rythme circadien. Selon des travaux présentés lors de la réunion annuelle de la Society for Neuroscience, c’est l’accumulation - due à la maladie -  de bêta-amyloïde dans le cerveau qui influence la régulation circadienne de l’apprentissage et de la mémoire au début du processus de la maladie. 

Le rythme circadien joue sur l’apprentissage et la formation de la mémoire

Dans la maladie d’Alzheimer, les plaques amyloïdes sont des substances qui se forment autour des neurones et les empêchent, entre autres, de bien fonctionner. Ce sont les protéines bêta-amyloïdes qui sont à l’origine de ces plaques amyloïdes. Le rythme circadien, quant à lui, peut être défini comme l’horloge interne d’un individu, qui est calée sur le rythme jour / nuit quotidien de 24 heures. Celui-ci est très important car il contrôle beaucoup d’activités physiologiques de l’organisme, comme le sommeil, la santé mentale, l’alimentation, les sécrétions hormonales, la digestion, la pression sanguine… Mais aussi l'apprentissage et la formation de la mémoire. Ce sont ces deux derniers éléments que les auteurs ont étudiés, dans le cadre de la maladie d’Alzheimer. 

Dérégulation circadienne de l’apprentissage et de la mémoire tôt dans la maladie

Pour mener leurs travaux, les scientifiques ont étudié des souris pour lesquelles ils ont accéléré l'accumulation de bêta-amyloïde dans le cerveau afin d’évaluer la mémoire à court, moyen et long terme. Cette temporalité représente à la fois les stades précoces et tardifs de la maladie. D’après leur horloge interne, ces animaux sont généralement plus actifs la nuit. Lors de leurs expériences, les chercheurs ont testé plusieurs comportements cognitifs chez les souris.

"Chez les souris normales (non atteintes de la maladie d’Alzheimer), il y avait une différence en fonction de l’heure de la journée dans la récupération de la mémoire, estime Anisha Kalidindi, étudiante en doctorat et qui a participé à l’étude. Dans le modèle murin de la maladie d'Alzheimer, il n'y en avait pas (...) ce qui signifie que leur horloge est dysfonctionnelle”. Autrement dit, les souris normales étaient plus réactives la nuit, alors que chez celles malades, l’heure ne changeait pas leur comportement. D’autre part, d’après l’étude, la dérégulation circadienne de l’apprentissage et de la mémoire serait plus observable au début de la maladie. 

L’alimentation et l’exposition à la lumière du jour régulent aussi l’horloge interne

Pour évaluer la mémoire à moyen terme, les scientifiques ont mené une autre expérience, sur ces souris avec une accumulation de bêta-amyloïde plus importante. Ils leur ont présenté un objet, qu’ils ont ensuite fait disparaître pendant 30 minutes. Une fois ce laps de temps passé, ils l’ont placé à un endroit différent, une autre zone.

Résultat : les souris qui n’avaient pas Alzheimer comprenaient davantage ce changement de place la nuit que pendant la journée mais ici aussi, chez celles atteintes d’Alzheimer, il n’y avait pas de différence entre la journée et la nuit. “Le sommeil est régulé par le rythme circadien, mais celui-ci est aussi influencé par l’alimentation ou l’exposition à la lumière du jour, conclut Anisha Kalidindi. J'espère que cette recherche conduira à une meilleure compréhension par le public de l'importance du rythme circadien pour la santé en général ainsi que pour l'apprentissage et la mémoire". Les scientifiques souhaitent poursuivre leurs travaux afin de déterminer plus précisément le rôle de l’horloge interne dans la maladie d’Alzheimer.