Vous êtes toujours inquiet au sujet de la maladie d’Alzheimer ? Le « China Brain Project » pourrait apporter une nouvelle ère !

Le groupe de recherche de Zeng Jianxiong de l'hôpital Songjiang affilié à la faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai, de l'institut de recherche Songjiang de la faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai et de l'institut de zoologie de Kunming de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Ma Xueling du quatrième hôpital affilié de l'université médicale de Harbin, a publié un article de recherche intitulé « L'infection microbienne favorise la pathologie amyloïde dans un modèle murin de la maladie d'Alzheimer via la modulation de la γ-sécrétase » dans la revue Molecular Psychiatry, une filiale de Nature, révélant le mécanisme moléculaire par lequel l'infection centrale du virus de l'herpès simplex (HSV-1), qui est couramment présent dans la population humaine, favorise le processus pathologique de la maladie d'Alzheimer.

En parlant de la maladie d’Alzheimer, ce n’est pas seulement une maladie, mais aussi un cruel problème social. Avec le vieillissement de la population, le nombre de patients souffrant de maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer (communément appelée démence sénile) et la maladie de Parkinson, augmente. Par exemple, il y a actuellement plus de 9 millions de patients atteints de la maladie d'Alzheimer en Chine, ce qui la place au premier rang mondial , et le taux de prévalence parmi la population âgée de plus de 65 ans est de 4 à 7 %. Ces maladies affectent gravement la cognition, le comportement et la capacité de vie quotidienne des patients et représentent un lourd fardeau pour les familles et la société. Il n’existe actuellement aucun remède efficace. Heureusement, le projet majeur « Science du cerveau et recherche sur les mécanismes du cerveau » du programme national d'innovation scientifique et technologique 2030, à savoir le « Projet Cerveau de Chine », a réalisé des progrès significatifs dans le diagnostic, le traitement et la prévention des maladies neurodégénératives.

● Progrès de la recherche en neurosciences sur les maladies neurodégénératives

La science du cerveau nous offre de nouvelles perspectives pour comprendre la pathogenèse des maladies neurodégénératives en étudiant la structure et la fonction du cerveau. Grâce à des techniques d’imagerie avancées , telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie par émission de positons (TEP), les scientifiques sont en mesure d’observer des changements structurels et des anomalies métaboliques dans le cerveau des patients atteints de maladies neurodégénératives. Ces changements comprennent la perte de neurones, la réduction des connexions synaptiques et le déclin fonctionnel de régions spécifiques du cerveau.

Outre la technologie d’imagerie, la recherche en sciences du cerveau implique également de nombreux domaines tels que la biologie moléculaire, la génétique et la pathologie . Grâce à ces études, les scientifiques ont découvert que les maladies neurodégénératives sont souvent associées à des mutations génétiques spécifiques, à une accumulation anormale de protéines et à une neuroinflammation. Par exemple, dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, les scientifiques ont découvert des dépôts anormaux de protéines bêta-amyloïdes et la formation d’enchevêtrements neurofibrillaires, considérés comme des facteurs clés dans l’apparition de la maladie.

● Application de la recherche sur le cerveau aux maladies neurodégénératives

La recherche sur le cerveau, en tant que branche du domaine de l’intelligence artificielle, imite les principes de fonctionnement du cerveau pour construire des systèmes intelligents. La recherche sur le cerveau joue un rôle de plus en plus important dans l’étude des maladies neurodégénératives. En construisant des modèles de réseaux neuronaux pour simuler les processus cognitifs et de mémoire du cerveau, les scientifiques sont en mesure de mieux comprendre comment les maladies neurodégénératives affectent ces processus.

Par exemple, dans l’étude de la maladie d’Alzheimer, les scientifiques ont utilisé la technologie de l’apprentissage profond pour construire un modèle de réseau neuronal afin de simuler le mécanisme de mémoire du cerveau . Ils ont découvert que lorsque certains neurones du modèle étaient « endommagés » ou « perdus », la capacité de mémoire du modèle diminuait considérablement, ce qui est très similaire aux symptômes de perte de mémoire chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Ces modèles permettent aux scientifiques non seulement d’acquérir une compréhension plus approfondie des mécanismes des maladies, mais également de tester des traitements potentiels.

En outre, la recherche sur le cerveau fournit également de nouveaux outils pour le diagnostic précoce et le suivi des maladies neurodégénératives. En analysant les données de neuroimagerie et de comportement des patients, les scientifiques ont pu former des modèles d’apprentissage automatique capables de reconnaître les signatures de maladies. Ces modèles peuvent aider les médecins à diagnostiquer les maladies avec plus de précision et à surveiller leur progression.

● Transformation des résultats de la recherche en pratique clinique

Les résultats de recherche obtenus en neurosciences et en recherche sur les maladies neurodégénératives sont progressivement transformés en applications cliniques. En termes de diagnostic, les méthodes de diagnostic basées sur la neuroimagerie et les technologies d’apprentissage automatique ont commencé à être appliquées dans la pratique clinique. Ces méthodes pourraient identifier plus précisément les premiers signes de maladies neurodégénératives et fournir aux patients un traitement plus rapide.

En termes de traitement, la pathogénèse de la maladie révélée par la recherche en sciences du cerveau fournit des cibles pour le développement de nouveaux médicaments. Par exemple, les scientifiques développent des médicaments capables d’inhiber les processus pathologiques tels que le dépôt de bêta-amyloïde et la neuroinflammation dans la maladie d’Alzheimer. Parallèlement, les recherches sur le cerveau basées sur des modèles de réseaux neuronaux fournissent également de nouvelles idées pour le traitement de réadaptation des maladies neurodégénératives. Il est possible d’aider les patients à récupérer certaines de leurs fonctions en entraînant leurs capacités cognitives et en améliorant la plasticité cérébrale.

Outre le diagnostic et le traitement, les sciences du cerveau et les recherches sur le cerveau jouent également un rôle important dans la prévention des maladies neurodégénératives . En acquérant une meilleure compréhension des mécanismes des maladies et des facteurs de risque, les scientifiques peuvent développer des stratégies de prévention plus efficaces. Par exemple, l’incidence des maladies neurodégénératives peut être réduite en améliorant le mode de vie et en réduisant le risque de maladie cardiovasculaire.

● Défis et perspectives

Bien que la science du cerveau et la recherche sur les aspects cérébraux aient fait des progrès significatifs dans le domaine des maladies neurodégénératives, elles sont encore confrontées à de nombreux défis et domaines inconnus . Premièrement, la pathogenèse des maladies neurodégénératives est très complexe, impliquant l’interaction de multiples gènes, protéines et facteurs environnementaux. Par conséquent, des efforts de recherche supplémentaires sont encore nécessaires pour comprendre pleinement la pathogenèse de ces maladies.

Deuxièmement, en termes de traduction clinique, bien que certaines nouvelles méthodes de diagnostic et stratégies de traitement aient montré un potentiel, elles doivent encore faire l’objet d’essais cliniques rigoureux pour vérifier leur efficacité et leur sécurité. De plus, en raison de la grande hétérogénéité et des différences individuelles des maladies neurodégénératives, les stratégies de traitement personnalisées pour différents patients constituent également une orientation importante pour la recherche future.

Enfin, avec les progrès continus de la technologie et l’accumulation continue de données, la science du cerveau et la recherche sur le cerveau devraient jouer un rôle plus important dans la prédiction, le diagnostic précoce, le traitement de précision et les soins de réadaptation des maladies neurodégénératives. Parallèlement, ces études nous fourniront également des connaissances plus précieuses sur les mécanismes de fonctionnement du cerveau et favoriseront le développement continu de domaines tels que les neurosciences et l’intelligence artificielle.

● Conclusion

L’exploration et l’application de la science du cerveau et de la recherche sur le cerveau dans les maladies neurodégénératives nous ont apporté de nouveaux espoirs et de nouveaux défis. En approfondissant nos connaissances sur le fonctionnement du cerveau et en développant des systèmes intelligents qui imitent le cerveau, nous espérons mieux comprendre la nature de ces maladies et fournir un diagnostic et un traitement plus efficaces aux patients. Cependant, ce processus est encore plein d’inconnues et de défis, et nécessite des efforts et des explorations incessants de la part des scientifiques. Attendons avec impatience que le « Projet Cerveau Chinois » apporte davantage de bénéfices aux patients atteints de maladies neurodégénératives à l’avenir.

Ce travail a été créé à l'origine par l'équipe des sciences de la santé de l'hôpital Songjiang affilié à la faculté de médecine de l'université Jiaotong de Shanghai.

Auteur : Liu Ying, médecin traitant à l'hôpital Songjiang, faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai

Auteur correspondant : Shen Hua, médecin-chef adjoint de médecine générale, hôpital Songjiang, faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai

Source de l'image : Composée par l'auteur puis créée par l'IA

Projet de financement : Projet de vulgarisation scientifique 2023 du district de Songjiang, Shanghai (2023SJKPZ016)