Notre société occidentale fait face actuellement à une hausse de l’espérance de vie, ce qui amène à un vieillissement de la population. Malgré les avancées médicales, il s’opère une dégradation des fonctions cognitives et des capacités physiques, responsable d’une baisse de la qualité de vie et de la perte d’autonomie. De plus, le nombre de pathologies dégénératives, dont le premier facteur de risque est l’âge, ne cesse d’augmenter. A l’heure actuelle, il n’existe encore aucun moyen pharmacologique permettant de contrer efficacement le déclin cognitif et physique lié à l’âge. Ainsi, l’objectif de ce travail de thèse était de tester l’impact de méthodes non-pharmacologiques sur la cognition, particulièrement au niveau de la mémoire de travail et des fonctions exécutives, la qualité de vie, et l’autonomie. Nous nous sommes concentrés sur les entraînements cognitifs et physiques, en émettant l’hypothèse principale qu’une combinaison de ces deux sphères au sein d’un même entraînement serait plus efficace qu’un entraînement seul (i.e. cognitif ou physique) dans la mesure où ils engendreraient des bénéfices différents mais complémentaires. Ce travail de thèse s’organise donc autour de trois études : l’Etude 1, qui a pour but d’investiguer l’impact d’un entraînement cognitif simple comparé à un entraînement combiné cognitif-et-physique sur la cognition ; l’Etude 2, qui compare l’impact de ces deux mêmes entraînements mais cette fois à un niveau fonctionnel cérébral ; l’Etude 3 qui investigue l’impact d’une prise en charge multidimensionnelle dans la maladie d’Alzheimer. Les résultats de ce travail de thèse nous montrent, en ce qui concerne le vieillissement normal, des bénéfices des deux types d’entraînement au niveau comportemental, en termes de transfert et de maintien à long-terme. En revanche, si l’entraînement combiné a engendré un transfert plus important, l’entraînement cognitif seul produit un meilleur maintien des bénéfices dans le temps. Par rapport au niveau fonctionnel cérébral, des bénéfices ont été montrés sur la composante P100, qui reflète le recrutement attentionnel uniquement pour le groupe d’entraînement cognitif seul. Ensuite, nous avons observé des bénéfices dans le vieillissement pathologique au niveau de la cognition. Pour conclure, ce travail de thèse nous a permis de montrer des effets bénéfiques des entraînements cognitifs et/ou physiques dans le vieillissement normal et pathologique, même si à l’heure actuelle nous ne pouvons pas conclure par une supériorité de l’entraînement combiné comparé à un entraînement cognitif.