Amélioration Personnalisée de la Mémoire dans le Vieillissement avec tACS en Boucle Fermée

Le déclin cognitif, particulièrement au niveau de la mémoire et du contrôle exécutif, représente un défi de santé publique croissant avec le vieillissement de la population, contribuant à la perte d'autonomie, à la détérioration de la qualité de vie et à l'augmentation des coûts de santé liés à la maladie d'Alzheimer et aux démences apparentées (ADRD). Malgré des décennies de recherche, il existe peu d'interventions non pharmacologiques efficaces capables de ralentir ou d'inverser ces pertes cognitives. La stimulation transcrânienne par courant alternatif (tACS) est récemment apparue comme une technique prometteuse, sûre et non invasive pour moduler les rythmes neuronaux qui soutiennent la mémoire. Cependant, les approches existantes restent limitées par des protocoles de stimulation standardisés qui ne tiennent pas compte des schémas de connectivité cérébrale individuels ou des fluctuations dynamiques de l'état cognitif.

Ce projet vise à faire progresser la neuromodulation de précision pour le vieillissement cognitif en optimisant et en personnalisant des protocoles de tACS haute résolution pour améliorer la mémoire chez les personnes âgées. S'appuyant sur des données pilotes solides démontrant la faisabilité d'une stimulation personnalisée et adaptative, nous utiliserons l'imagerie multimodale (EEG et IRMf) pour suivre les changements dans la synchronie frontotemporale, spécifiquement le couplage phase-amplitude thêta-gamma et la synchronisation de phase thêta, qui sont connus pour soutenir la formation et la récupération de la mémoire.

L'objectif 1 établira comment le schéma de stimulation (ondes structurées vs continues) et le calendrier (un, trois ou cinq jours consécutifs) influencent la durabilité de l'amélioration de la mémoire. En comparant six protocoles de dosage systématiquement variés, nous déterminerons le schéma et le calendrier de répétition optimaux qui maximisent et maintiennent les améliorations de la capacité de mémoire de travail, du contrôle de l'interférence et de la reconnaissance de la mémoire à long terme sur un mois.

L'objectif 2 développera et testera un système de tACS en boucle fermée guidé par la connectivité qui surveille en continu la synchronisation neuronale dans le réseau frontotemporal et ajuste les paramètres de stimulation en temps réel. Ce cadre adaptatif est conçu pour adapter la stimulation à l'état cérébral évolutif de chaque participant, permettant une amélioration cognitive plus efficace et individualisée que les approches statiques.

En intégrant des mesures comportementales, électrophysiologiques et de neuroimagerie avec des algorithmes de contrôle adaptatif, cette recherche identifiera des biomarqueurs fiables de réactivité, élucidera les mécanismes causaux liant la synchronie neuronale à la mémoire, et produira une nouvelle classe d'interventions personnalisées et guidées par la connectivité pour le déclin cognitif. Les résultats jetteront les bases de traitements évolutifs, non invasifs et axés sur les mécanismes pour l'ADRD et la perte de mémoire liée à l'âge, faisant progresser la mission plus large des NIH de promouvoir un vieillissement cognitif sain.