Hyperactivations frontales en mémoire de travail dans le trouble cognitif léger

Abstract

Des études récentes ont rapporté que les individus âgés avec un trouble cognitif léger (TCL) ont de plus grandes activations en lien avec la réalisation d’une tâche cognitive que des personnes âgées saines. Des auteurs ont proposé que ces hyperactivations pourraient refléter des processus de plasticité cérébrale compensatoires ayant lieu pendant la phase précoce de la maladie d’Alzheimer. Des processus de compensations fonctionnelles pourraient émerger en réponse à une perte d’intégrité structurelle dans les régions du cerveau normalement requises pour compléter une tâche. Dans ce mémoire, j’ai évalué cette hypothèse chez des personnes avec TCL en faisant appel à une tâche de mémoire de travail comportant plusieurs niveaux de difficulté ainsi qu’aux techniques d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle. Des analyses de régression multiples ont été utilisées afin d’identifier les régions cérébrales dont l’activité variait en fonction de l’intégrité neuronale telle que définie par le volume de l’hippocampe. Les valeurs estimées des paramètres du signal de ces régions furent ensuite extraites afin de procéder à des analyses corrélationnelles sur la performance ainsi que sur le volume de différentes structures cérébrales. Les résultats indiquent des hyperactivations dans les régions frontales droites chez les participants TCL souffrant d’une plus grande atteinte neuronale. De plus, le niveau d’activation est négativement corrélé au volume de structures frontales et pariétales. Ces résultats indique la présence d’une hyperactivation compensatoire dans la phase du TCL associée à la réalisation d’une tâche de mémoire de travail.

Recent studies have shown greater task-related activation in individuals with mild cognitive impairment (MCI) compared to healthy older adults. It has been suggested that these hyperactivations reflect compensatory processes of brain plasticity in the early phase of Alzheimer’s disease (AD). Functional compensation processes could emerge in response to a loss of structural integrity in brain regions typically required for the task. In this masters dissertation, I examined this hypothesis in MCI using a working memory task that incorporated a parametrical variation of difficulty level as well as functional and structural magnetic resonance imaging (MRI). Multiple regression analyses were used to identify areas of the brain in MCI in which functional activation varied as a function of neural injury as measured by hippocampal volume. Parameter estimates from these areas were then extracted and used for further correlational analyses with performance and structural volumes. Results indicate that MCI participants with high neural injury hyperactivated a subset of regions in the right frontal lobe. Furthermore, the level of activation was negatively correlated with the volume of frontal and parietal regions. These results indicate the presence of compensatory hyperactivations associated with a working memory task in persons with MCI.