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Under a microscope, the cells look like small stars. They are immature astroglia, support cells of the brain, and they were taken from people who were about to have surgery for severe epilepsy. Their number, the researchers found, climbs with age, and it is linked to a loss of what scientists call fluid intelligence: the ability to solve problems you have never met before.
Au microscope, les cellules ressemblent à de petites étoiles. Ce sont des astrocytes immatures, des cellules de soutien du cerveau, prélevées chez des personnes sur le point de subir une opération pour une épilepsie sévère. Leur nombre augmente avec l'âge, ont constaté les chercheurs, et il est lié à une baisse de ce que les scientifiques appellent l'intelligence fluide : la capacité à résoudre des problèmes que l'on n'a jamais rencontrés auparavant.
For a long time, astroglia were seen as the brain's support staff, the cells that help neurons communicate and keep the surroundings healthy. Studying them in relation to thinking was hard. Brain scans such as electroencephalography and magnetic resonance imaging cannot resolve individual cells, and tissue from living patients is rarely available. Most earlier work relied on animals or on indirect measures of gene activity. This time, the team at USC (the University of Southern California) had a rare opportunity: tissue from 29 patients with mesial temporal lobe epilepsy, taken from the hippocampus, the region involved in learning and memory.
Pendant longtemps, les astrocytes ont été considérés comme le personnel de soutien du cerveau, les cellules qui aident les neurones à communiquer et maintiennent un environnement sain. Les étudier en lien avec la pensée s'est révélé difficile. Les examens cérébraux comme l'électroencéphalographie et l'imagerie par résonance magnétique ne permettent pas de distinguer des cellules individuelles, et il est rare de disposer de tissu prélevé sur des patients vivants. La plupart des travaux antérieurs reposaient sur des animaux ou sur des mesures indirectes de l'activité génétique. Cette fois, l'équipe de l'USC (University of Southern California) a eu une occasion rare : du tissu provenant de 29 patients atteints d'épilepsie du lobe temporal mésial, prélevé dans l'hippocampe, la région impliquée dans l'apprentissage et la mémoire.
Before surgery, each patient completed tests of reasoning, memory, attention, language and fine motor coordination. After surgery, the researchers counted the immature astroglia in selected areas of the hippocampus and compared those counts with the test results. Older patients tended to have more abnormal immature astroglia, and higher numbers of these cells were associated with poorer performance on fluid intelligence tests. Fluid intelligence declines with age, and it is also impaired in Parkinson's disease, frontotemporal dementia and multiple sclerosis, which makes the link worth watching beyond epilepsy. The study's first author, Aswathy Ammothumkandy, put it plainly: astroglia could be a shared target for accelerated cognitive decline in people with epilepsy, as well as for seizure control.
Avant l'opération, chaque patient a passé des tests de raisonnement, de mémoire, d'attention, de langage et de coordination motrice fine. Après l'opération, les chercheurs ont compté les astrocytes immatures dans des zones choisies de l'hippocampe et ont comparé ces chiffres aux résultats des tests. Les patients plus âgés avaient tendance à présenter davantage d'astrocytes immatures anormaux, et un nombre plus élevé de ces cellules était associé à de moins bons résultats aux tests d'intelligence fluide. L'intelligence fluide décline avec l'âge, et elle est aussi altérée dans la maladie de Parkinson, la démence frontotemporale et la sclérose en plaques, ce qui rend ce lien digne d'attention au-delà de l'épilepsie. La première auteure de l'étude, Aswathy Ammothumkandy, l'a résumé simplement : les astrocytes pourraient être une cible commune pour accélérer le déclin cognitif chez les personnes épileptiques, tout comme pour le contrôle des crises.
The limits are clear. The study shows an association in 29 people, and the team says more research is needed to determine whether abnormal immature astroglia contribute directly to the decline. Ammothumkandy is now looking for molecular differences in these cells by comparing samples from people with epilepsy with control samples, in order to find ways to restore them to a healthier state. Future work might also test neuromodulation, which uses electrical or magnetic stimulation to change nervous system activity, as a way to boost healthy astroglia function.
Les limites sont claires. L'étude montre une association chez 29 personnes, et l'équipe affirme qu'il faudra davantage de recherches pour déterminer si les astrocytes immatures anormaux contribuent directement au déclin. Ammothumkandy cherche désormais des différences moléculaires dans ces cellules en comparant des échantillons de personnes épileptiques à des échantillons témoins, afin de trouver des moyens de les ramener à un état plus sain. Des travaux futurs pourraient aussi tester la neuromodulation, qui utilise une stimulation électrique ou magnétique pour modifier l'activité du système nerveux, afin de renforcer le fonctionnement des astrocytes sains.
For patients, nothing changes yet: no treatment has been developed or tested on the basis of this work, and the sources give no timeline. What it does change is the map for drug developers. The researchers note that astroglia are not a major focus of drug development today, and this study could change that. If a drug target emerges from the molecular work, it could eventually be tested first in people with epilepsy, and then, the researchers suggest, its relevance could extend well beyond that group to anyone worried about slower thinking as they age.
Pour les patients, rien ne change pour l'instant : aucun traitement n'a été mis au point ni testé à partir de ces travaux, et les sources ne donnent aucun calendrier. En revanche, la carte change pour les laboratoires pharmaceutiques. Les chercheurs notent que les astrocytes ne sont pas aujourd'hui un axe majeur du développement de médicaments, et que cette étude pourrait changer la donne. Si une cible thérapeutique émerge des travaux moléculaires, elle pourrait être testée en premier lieu chez les personnes épileptiques, puis, estiment les chercheurs, sa pertinence pourrait s'étendre bien au-delà de ce groupe, à toute personne inquiète d'un ralentissement de sa pensée avec l'âge.