Le stress chronique et la surcharge ont un effet négatif sur les performances cognitives. Selon une publication récente des chercheurs de l'espace dans le New England Journal of Medicine, l'isolement social et le manque de stimulation pourraient avoir des effets similaires.
Le professeur Alexander Stahn étudie depuis des années les effets des facteurs de stress externes (tels que l'isolement social) sur les changements cérébraux, les performances cognitives et le bien-être mental au Centre de médecine spatiale et des environnements extrêmes de la Charité. Outre divers projets à long terme avec la Station spatiale internationale (ISS) sur la plasticité et la cognition de l'hippocampe, il a également examiné des scientifiques lors de séjours de longue durée à la station de recherche Neumayer III en Antarctique.1
Dans un article récemment publié dans le New England Journal of Medicine, Stahn et ses collègues rendent compte de ce qui a changé dans le cerveau des chercheurs polaires au cours de 14 mois d'isolement2-4.
Le centre de la mémoire semble particulièrement vulnérable au manque d'interaction sociale et d'apport de stimulus
Auparavant, seules des études animales avaient montré que les environnements monotones et la privation sociale affectaient le cerveau. L'isolement prolongé affecte la plasticité neuronale. En particulier dans le gyrus denté de l'hippocampe, une réduction de la neurogenèse a été observée en relation avec la solitude.
Le gyrus denté est considéré comme la porte d'accès à l'hippocampe et à la mémoire et est extrêmement important pour le traitement des émotions et l'apprentissage. Plus un événement est émotionnel, plus il est rapidement transféré du travail à la mémoire à long terme. Les informations ainsi consolidées peuvent être récupérées pendant toute une vie. Si le processus de potentialisation à long terme est interrompu, les informations ne sont pas ou seulement incomplètement stockées dans la mémoire à long terme. La fonction de l'hippocampe est donc essentielle pour tout contenu de la mémoire à long terme - qu'il s'agisse de la connaissance de faits et d'événements, de conditions spatiales, de connaissances acquises ou d'habitudes et d'actions (comme attacher des lacets).5
Des changements cérébraux mesurables après de longues expéditions en Antarctique
Stahn et ses collègues ont examiné neuf scientifiques qui ont vécu pendant 14 mois à la station allemande "Neumayer III". Pour huit d'entre eux, une IRM à ultra haut champ a pu être réalisée avant et après l'expédition. Une diminution du volume du gyrus denté chez chacun d'eux entre 4 et 10 % a été ainsi constatée, ce qui n'a pas pu être observé chez les témoins appariés qui étaient restés à la maison. D'autres régions de l'hippocampe ont également connu de légères baisses, bien que ces changements n'aient pas atteint une signification statistique. D'autres zones en dehors de l'hippocampe ont également été touchées par une diminution de la matière grise (gyrus parahippocampique gauche, cortex préfrontal dorsolatéral droit, cortex orbitofrontal gauche, 3-4 % chacun).
Dans les neuf "exilés" du pôle Sud, les niveaux de BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) avaient déjà baissé de 45 % en moyenne après le premier trimestre de cette période. Les niveaux n'avaient pas encore remonté, même un mois et demi après le retour au pays.
Le BDNF est une neurotrophine très puissante, qui est liée aux facteurs de croissance des nerfs et qui est importante pour la survie, la fonction et la plasticité des neurones et des synapses et surtout pour la neurogenèse adulte. Les troubles des taux de BDNF sont associés à un large éventail de maladies, notamment la dépression, la démence, les troubles obsessionnels compulsifs et la schizophrénie6. Les participants présentant une perte de volume plus importante dans le gyrus denté ont également obtenu de moins bons résultats qu'avant l'expédition lors des tests de traitement spatial et d'attention sélective.
La prévention du déclin cognitif peut-être plus facile que prévu ?
Bien entendu, des recherches supplémentaires sont nécessaires, car seuls quelques individus sélectionnés pourraient être examinés et d'autres facteurs non couverts ou évalués dans cette étude pourraient jouer un rôle dans les changements cérébraux (environnement artificiel, mois d'obscurité, etc.). Si les résultats peuvent être transférés à la population générale, cela ouvrirait également la voie à des approches préventives intéressantes. M. Stahn et son équipe étudieront ensuite si le cerveau pourrait être protégé contre la réduction de volume dans des situations extrêmes par des programmes d'entraînement spécifiques (sport, activité mentale). Des modèles animaux ont montré que les niveaux de BDNF qui maintiennent le cerveau en bonne santé augmentent avec l'activité physique et la restriction calorique.6
