Adult hippocampal neurogenesis is age dependent and differently modulated in male and female wild house mice
Cette étude de souris domestiques sauvages révèle que, bien que l'âge soit le principal moteur du déclin de la neurogenèse hippocampique adulte chez les deux sexes, les neuromodulateurs spécifiques influençant ce processus diffèrent significativement entre les mâles et les femelles, la testostérone et la progestérone étant dominantes chez les femelles et le 2-arachidonoilglycérol (2-AG) étant le plus critique chez les mâles.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Le cerveau n'est pas un organe statique qui finit de se construire pendant l'enfance ; chez de nombreux mammifères, y compris les humains, il continue de produire de nouvelles cellules nerveuses tout au long de la vie. Ce processus, connu sous le nom de neurogenèse hippocampique adulte, se produit dans une région spécifique appelée l'hippocampe, qui est vitale pour l'apprentissage, la mémoire et l'équilibre émotionnel. Considérez cette région comme un chantier de construction où de nouveaux neurones naissent, mûrissent, puis s'intègrent dans les réseaux existants pour aider le cerveau à s'adapter à de nouvelles expériences. Les scientifiques savent depuis longtemps que cette construction ralentit à mesure que les animaux vieillissent, mais l'essentiel de ce que nous comprenons provient de l'étude de souris vivant dans des laboratoires stériles. Ces souris de laboratoire vivent dans des conditions parfaites et immuables, ce qui soulève une question : le cerveau vieillit-il de la même manière lorsqu'un animal est confronté au monde réel, avec son météo imprévisible, ses luttes sociales et le besoin constant de trouver de la nourriture et d'éviter les prédateurs ? Pour répondre à cela, les chercheurs avaient besoin d'observer des animaux sauvages dont les vies étaient entièrement documentées de la naissance à la mort, afin de voir comment l'âge et les propres signaux chimiques du corps interagissent dans un cadre naturel.
Une équipe de scientifiques s'est lancée dans cette investigation en étudiant une large population de souris sauvages vivant dans une grange près de Zurich, en Suisse. Ce groupe spécifique de souris est suivi de près depuis plus de deux décennies, ce qui signifie que les chercheurs connaissaient l'âge exact de chaque individu capturé, allant de deux mois à plus de deux ans. En un seul jour de décembre, ils ont capturé 73 de ces souris — 32 mâles et 41 femelles — et ont soigneusement collecté leurs cerveaux ainsi que de petits échantillons de poils. L'objectif était de compter le nombre de nouvelles cellules nerveuses jeunes dans l'hippocampe et de voir comment ces nombres changeaient avec l'âge. Ils voulaient également comprendre comment la chimie interne du corps influençait ce processus. Pour ce faire, ils ont analysé les échantillons de poils pour mesurer les niveaux d'hormones de stress, d'hormones sexuelles et de molécules de signalisation appelées endocannabinoïdes. Contraما aux tests sanguins, qui ne montrent que ce qui se passe dans le corps à un instant T, le poil agit comme un magnétophone lent, préservant un enregistrement des niveaux hormonaux au cours des deux à trois derniers mois. Cela a permis aux scientifiques de voir l'environnement chimique à long terme dans lequel chaque souris avait vécu.
La découverte la plus frappante fut que l'âge était le facteur le plus déterminant pour la production de nouvelles cellules cérébrales. À mesure que les souris vieillissaient, la production de nouveaux neurones chutait brutalement, suivant un déclin marqué qui était remarquablement similaire à ce qui a été observé chez les souris de laboratoire. Ce déclin se produisait tant chez les mâles que chez les femelles, et il était si constant que l'âge seul pouvait expliquer la quasi-totalité de la variation du nombre de nouvelles cellules trouvées. Curieusement, alors que le nombre de nouvelles cellules diminuait, le nombre total de cellules nerveuses matures dans l'hippocampe restait stable, suggérant que le cerveau maintient sa structure fondamentale même lorsqu'il cesse d'ajouter de nouvelles parties. Les chercheurs ont également vérifié si le stress lié à la capture et à la manipulation affectait les résultats, mais ils ont constaté que le temps passé par les souris en cage avant l'examen, ou le temps écoulé entre la mort et le retrait du cerveau, n'avait aucun impact sur les comptages. Le déclin était une partie naturelle du vieillissement, et non un artefact de la méthode d'étude.
Lorsque les scientifiques ont examiné les hormones stockées dans les poils, le tableau est devenu plus complexe et a révélé des différences surprenantes entre les sexes. Isolé, un taux élevé de corticostérone, l'hormone du stress, était lié à moins de nouvelles cellules cérébrales, ce qui rejoignait les idées préexistantes sur le caractère nocif du stress pour le cerveau. De même, des taux élevés de testostérone et de progestérone étaient également associés à une chute de la production de nouvelles cellules, une observation qui contredisait l'attente selon laquelle la testostérone pourrait protéger le cerveau chez les mâles. Cependant, lorsque les chercheurs ont analysé tous les hormones ensemble en tenant compte de l'âge de l'animal, l'histoire a changé. La corticostérone, l'hormone du stress, a perdu sa signification en tant que prédicteur. Au lieu de cela, l'influence des autres substances chimiques dépendait entièrement de la question de savoir si la souris était mâle ou femelle.
Chez les souris femelles, le déclin des nouvelles cellules cérébrales était principalement piloté par l'âge, suivi par les niveaux de testostérone et de progestérone. Les chercheurs ont noté que les niveaux de progestérone augmentent avec le nombre de grossesses subies, et ils ont découvert qu'un historique de nombreuses grossesses était fortement lié à moins de nouvelles cellules cérébrales. Cela suggère que, pour les femelles, les coûts biologiques de la reproduction peuvent se faire au détriment de la capacité du cerveau à générer de nouveaux neurones. Chez les souris mâles, la dynamique était différente. Le prédicteur chimique le plus important pour les nouvelles cellules cérébrales n'était pas une hormone, mais un endocannaboïde appelé 2-arachidonoylglycérol, ou 2-AG. Cette molécule, qui fait partie du système de signalisation naturel du corps, présentait une relation positive avec la croissance de nouvelles cellules chez les mâles. Même en tenant compte de l'âge, des taux plus élevés de 2-AG chez les mâles étaient associés à plus de nouveaux neurones, ce qui en faisait le facteur individuel le plus fort pour eux. Pour les femelles, cette substance chimique ne jouait pas le même rôle dominant.
L'étude conclut que, bien que le vieillissement soit la force universelle qui ralentit la production de cellules cérébrales, les signaux chimiques qui modulent ce processus ne sont pas les mêmes pour tout le monde. Le corps n'utilise pas un plan unique pour les deux sexes ; au contraire, l'interaction entre l'âge, l'historique de la reproduction et les signaux chimiques spécifiques crée un paysage unique pour les mâles et les femelles. Ces conclusions suggèrent que, dans la nature, la plasticité cérébrale est profondément liée à l'histoire de vie d'un individu et à sa physiologie spécifique au sexe. En dépassant l'environnement contrôlé du laboratoire pour observer les animaux dans leur habitat naturel, les chercheurs ont découvert que les règles régissant la santé cérébrale sont plus nuancées qu'on ne le pensait auparavant. Le cerveau ne fait pas que vieillir ; il vieillit différemment selon que vous êtes une souris mâle ou femelle, façonné par les signaux chimiques spécifiques qui se sont accumulés au fil de mois de vie sauvage.
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