A brain MRI investigation of gait capacities in older adults across the cognitive spectrum
Exploration en IRM cérébrale des capacités de marche chez les sujets âgés à travers le spectre cognitif : Substrat neuronal du contrôle de la marche volontaire
Résumé
The process of aging is associated with a decline in physical and functional performance, which can be attributed to a multitude of factors, including genetic, biological and environmental influences. Such decline may become pathological, affecting specific functions. Cognitive and mobility impairment frequently coexist, and subjects exhibiting gait alterations are at an elevated risk of developing dementia. These associations between cognitive and mobility capacities are underscored by neurological alterations that are common to these functions. This thesis investigates the associations between gait and cognitive capacities across older adults, with the objective of identifying the neural substrate associated with gait parameters.The study analyzed three cohorts (IRMarche, GAIT from Angers University Hospital, Gait&Brain from Western Ontario University) comprising older adults (over 60 years) with varying cognitive statuses (cognitively healthy, mild cognitive impairment and people with dementia). The current study employs structural brain magnetic resonance imaging to examine the relationship between brain structure and gait capacity. Finally, a spectroscopy analysis with a voxel localized in the primary motor cortex was conducted to examine the link between neurometabolite changes and dual-task gait performance in MCI. A first study demonstrates that dual-task gait speed (while naming animals) is a more effective method for distinguishing cognitive statuses, making it a promising approach for screening tests. The remaining articles identified specific brain regions associated with gait parameters, with these varying according to the cognitive status of the subjects. Furthermore, the neural substrate of high dual-task cost (DTC, while counting backwards by ones) provide insight into why individuals with MCI with higher DTC progress to dementia. This thesis offers novel insights into the cerebral mechanisms associated with cognitive and gait decline. Additional studies employing other neuroimaging techniques are necessary to fully elucidate these findings.
Le vieillissement entraîne des modifications de l'organisme, dont un déclin des performances physiques et fonctionnelles lié à des facteurs génétiques, biologiques et environnementaux. Ce déclin peut devenir pathologique, affectant anormalement certaines fonctions. L’altération des fonctions cognitive et motrice est souvent intriquée, les sujets ayant de mauvaises capacités de marche sont plus à risque de développer une démence. Ces liens entre atteinte motrice et capacité cognitive sont sous-tendus par des altérations neurologiques potentiellement communes à ces fonctions. Cette thèse vise à explorer les liens entre capacités de marche et cognitives chez les sujets âgés, en identifiant les substrats neuronaux associés aux paramètres de marche. Elle examine également comment ces substrats varient selon le statut cognitif et leur rôle dans la progression vers la démence. L’étude analyse trois cohortes (IRMarche et GAIT du CHU d’Angers, et Gait&Brain de l’Université de Western Ontario) regroupant des sujets âgés (> 60 ans) avec différents statuts cognitifs (cognitivement sains, « Mild Cognitive Impairment » (MCI), démence). L’analyse des corrélats anatomo-cliniques en IRM cérébrale structurale explore les associations entre structure cérébrale et capacité de marche. Une analyse spectroscopique du proton dans le cortex moteur primaire complète la dernière étude, examinant les liens entre métabolites et capacité en double tâche chez les sujets MCI. Un premier travail a montré que la vitesse de marche en double tâche (dénomination d’animaux) distinguait le mieux les statuts cognitifs, soulignant son intérêt pour le dépistage. Les travaux suivants ont identifié des corrélats cérébraux (volume de substance grise) spécifiques aux capacités de marche, variant selon le statut cognitif. Enfin, le substrat neuronal associé à un haut coût de la double tâche (lors du décompte d’un en un) a contribué à expliquer pourquoi les sujets MCI ayant un haut coût de la double tâche évoluent plus vers la démence.Cette thèse apporte un éclairage sur les mécanismes cérébraux liés au déclin des capacités de marche et cognitives. Des études futures avec d’autres techniques de neuroimagerie et d’électrophysiologie seront nécessaires pour approfondir ces résultats.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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