Le cerveau adaptatif : rôle du couplage interhémisphérique dans le maintien des habiletés cognitives avec l'âge et découplage dans la maladie d'Alzheimer ?

Résumé Fr En

L’interaction interhémisphérique qui s’effectue principalement via le corps calleux représente un mécanisme flexible dont le rôle, dans la réalisation d’une tâche, change de façon dynamique en fonction des demandes de traitement requis par la complexité de celle-ci. Cette capacité adaptative permet la distribution optimale entre les hémisphères des traitements de l’information relatifs à la tâche. Deux hypothèses concernant respectivement le vieillissement normal et la maladie d’Alzheimer sont considérées dans cette revue. À propos du vieillissement normal, il est suggéré que cette flexibilité sous-tendrait les modifications de la latéralisation cérébrale récemment rapportées dans de nombreux travaux dans le domaine de la neuro-imagerie du vieillissement. En revanche, dans la maladie d’Alzheimer, le dysfonctionnement calleux ne permettrait pas l’accroissement du couplage interhémisphérique qui serait requis pour compenser les pertes d’efficience des systèmes monohémisphériques. Ainsi, dans la maladie d’Alzheimer, les mécanismes de réorganisation et de compensation permettant d’amoindrir les signes cliniques ne pourraient s’appuyer sur ceux qui semblent permettre un vieillissement cognitif réussi.

The adaptative brain: the contribution of hemispheric coupling to the preservation of cognitive abilities with age and its uncoupling in Alzheimer’s diseaseEssentially supported by the corpus callosum, the interaction between the two hemispheres represents a flexible mechanism which allows both hemispheres to be coupled in the presence of more complex cognitive tasks. This adaptative mechanism allows the optimal distribution of cognitive processing between the two hemispheres. Thus, the division of processing across the hemispheres would provide more computational power than sustaining processing within a single hemisphere, since a larger number of independent brains regions are recruited. Furthermore, the increase in computational power allowed by interhemis-pheric cooperation could be especially beneficial for the more complex tasks, those requiring a higher number of computations. In high demanding conditions, the benefits associated with greater computational power become more substantial than the costs incurred by the interhemispherical processing, leading to an across-hemisphere advantage. In this review, the contribution or non-contribution of this adaptative callosal mechanism is discussed by reference to successful aging and to Alzheimer’s disease. In successful aging, it is suggested that this mechanism represents the back-bone of the inter-hemispheric reallocation of brain activation as reported in many neuroimaging studies. Consistent with the hypothesis it is suggested that greater hemispheric coupling in older adults contributes to counteract age-induced neurocognitive deficits through the increased involvement of both hemispheres. However, in the case of Alzheimer’s disease, and despite the increased necessity of this mechanism in order to face cognitive limitations, inter-hemispheric coupling is thought not to occur because of the concomitant callosal atrophy which is present in this disease. Inter-hemispheric coupling is thus a dimension of the brain’s functional optimal functioning, at least at the cognitive level.