Identification des biomarqueurs de neuroinflammation et de neuroimagerie grâce à des techniques d'intelligence artificielle basées sur des données pour dévoiler l'hétérogénéité des sujets âgés à risque de démence et pour mieux éclairer les stratégies de prévention

Le recrutement impliquera 35 MCI dans la cohorte de formation, 35 MCI dans la cohorte placebo et 75 sujets SCD.

Évaluation cognitive : une batterie complète de tests neuropsychologiques évaluera les performances dans les domaines de la mémoire, de l'attention et des fonctions exécutives. Pour tous les sujets MCI, la même évaluation cognitive sera réalisée au début de l'étude (T0), après 7 mois (T7) et après 14 mois (T14). Les sujets SCD effectueront l'évaluation cognitive à T0, T7, T14 et après 28 mois (T28), selon le bras attribué.

Évaluation instrumentale : pour tous les sujets MCI, l'évaluation instrumentale, les scintigraphies cérébrales IRM (pondérées en T1 et pCASL), seront réalisées à T0 et à T7. 35 sujets SCD seront soumis à l'évaluation instrumentale à T0 et à T28.

Échantillons de sang : des échantillons de sang pour l'isolement des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) seront prélevés sur tous les sujets MCI et SCD, au départ. Pour tous les patients MCI, des échantillons de sang seront également prélevés à T7 et T14, pour les sujets SCD également à T28. Les médiateurs cellulaires seront évalués par analyse par cytométrie en flux des monocytes/macrophages, des lymphocytes T (CD3/CD4/CD8) et des lymphocytes T régulateurs (CD4+CD25+IL7Rlo). Le sérum/plasma sera préparé et stocké pour la détermination des médiateurs immunitaires solubles de l'inflammation. Des déterminations ELISA seront effectuées pour IFNgamma, IL12, TNFalpha, IL-6, CCL2 et BDNF.

Intervention : Après une évaluation de base, le groupe de formation MCI et SCD recevra une formation multidomaine de 7 mois, comprenant des exercices cognitifs, physiques et musicothérapie ; tandis que la non-formation MCI et la non-formation SCD seront suivies dans leur histoire naturelle. Selon le protocole TtB (Train the Brain Consortium, 2017), les sujets inscrits seront répartis dans des classes mixtes de 10 sujets maximum chacune et recevront 2 séances de 60 minutes d'entraînement cognitif supervisé par jour, 3 fois par semaine, et une de 60 minutes. minutes d'activité physique aérobie supervisée par jour, 3 fois par semaine pendant 7 mois. Le programme d'entraînement cognitif sera basé sur 8 cycles composés de 18 séances d'exercices et d'activités visant à stimuler de multiples fonctions cognitives. Chaque cycle durera 3 semaines, après quoi le même type de séances de stimulation cognitive sera repris, avec des exercices et des activités de complexité accrue. Chaque cycle sera structuré en séances visant à stimuler des domaines cognitifs spécifiques et en séances axées sur des activités multimodales. L'entraînement physique comprendra des exercices d'aérobic sur cycle ergométrique, dont la durée sera augmentée progressivement de 10 à 20 minutes suivis d'exercices ciblés pour améliorer la force musculaire, la fonction physique, le contrôle neuromusculaire et la flexibilité.

Les groupes MCI-training et MCI-no training seront comparés à T7 en termes de performances cognitives, CBF, atrophie de la matière grise et marqueurs inflammatoires. Une comparaison supplémentaire en termes d'intégrité cognitive et de marqueurs inflammatoires sera réalisée à T14. Les groupes d'entraînement SCD et SCD-no seront comparés à T7 en termes de performances cognitives et de marqueurs inflammatoires. Une comparaison supplémentaire en termes d'intégrité cognitive et de marqueurs inflammatoires sera réalisée à T14.

Les acquisitions IRM effectuées sur des sujets MCI et SCD au départ (pondérées en T1 et pCASL) seront traitées afin d'obtenir des mesures sur les volumes de la structure cérébrale et le CBF. Sur ces mesures, une technique de regroupement consensuel sera appliquée afin d'identifier des sous-groupes homogènes de modèles anatomiques et CBF sur les cohortes MCI et SCD.

Premièrement, les cohortes MCI et SCD seront traitées séparément afin de détecter des sous-groupes des différentes catégories cliniques.

Deuxièmement, les cohortes MCI et SCD seront traitées conjointement afin de détecter une affinité potentielle en neuroimagerie chez les sujets présentant différentes déficiences cognitives.

Après la première évaluation avec l'approche de clustering consensuel, de nouvelles techniques de clustering telles que les méthodes de clustering basées sur un réseau neuronal profond (Xie et al. 2016) seront explorées.

La robustesse des méthodologies de clustering des données de neuroimagerie sera testée par une approche de validation croisée et en enrichissant l'échantillon avec des données anatomiques et de perfusion accessibles au public grâce au consortium ADNI (actuellement environ 160 données anatomiques et CBF sont disponibles pour une cohorte de MCI et sujets SCD).