Densité des terminaisons synaptiques dans la matière grise de l’ensemble du cerveau, âge et fonctionnement intellectuel dans la schizophrénie : une étude in vivo par tomographie par émission de positons [11C]UCB-J

Pourquoi cette étude du cerveau est importante

Les personnes atteintes de schizophrénie ont souvent des difficultés de pensée et de mémoire, et de nombreux scientifiques suspectent que de minuscules connexions entre les cellules cérébrales, appelées synapses, peuvent être impliquées. Cette étude a utilisé un examen cérébral spécialisé pour observer les synapses dans l’ensemble du cerveau chez des personnes vivantes atteintes de schizophrénie et chez des volontaires sains. Elle posait deux grandes questions : y a-t-il moins de ces connexions dans la schizophrénie, et contribuent-elles à expliquer pourquoi certaines personnes obtiennent des scores plus faibles aux tests de QI ?

Observer les connexions cérébrales chez des personnes vivantes

Jusqu’à récemment, les chercheurs ne pouvaient étudier les synapses en détail qu’en examinant le tissu cérébral après la mort. Cette équipe a utilisé une méthode plus avancée appelée tomographie par émission de positons (TEP) avec un traceur qui se lie à une protéine présente dans les terminaisons synaptiques. En suivant l’intensité de la liaison de ce traceur dans la matière grise, les chercheurs ont pu estimer la densité globale des terminaisons synaptiques dans le cerveau de 43 personnes atteintes de schizophrénie et de 26 volontaires sains, tous âgés de 18 à 65 ans. Tous ont également passé des tests standardisés de QI actuel et une estimation de leur niveau intellectuel prémorbide, fondée sur la prononciation de mots irréguliers.

Moins de terminaisons synaptiques, mais pas moins de capacités cognitives

Lorsque les chercheurs ont comparé les groupes, ils ont constaté que la densité globale des terminaisons synaptiques dans la matière grise était plus faible chez les personnes atteintes de schizophrénie que chez les volontaires sains. Cela complète des travaux antérieurs suggérant que la schizophrénie implique une perte ou une réduction généralisée des synapses, plutôt que des changements limités à une ou deux régions cérébrales spécifiques. Comme attendu d’après de grandes études précédentes, les personnes atteintes de schizophrénie avaient également des scores plus faibles au QI actuel et à l’estimation du QI prémorbide que les volontaires sains. Cependant, lorsque l’équipe a recherché des liens entre la densité synaptique et les performances intellectuelles entre les individus, elle n’a trouvé aucune relation significative. Les personnes présentant une liaison plus importante du traceur synaptique n’obtenaient pas systématiquement de meilleurs scores au QI, qu’elles soient atteintes de schizophrénie ou non.

Comment l’âge façonne les synapses chez nous tous

L’étude a également examiné la relation entre l’âge et la densité synaptique. Dans l’ensemble de l’échantillon, les participants plus âgés avaient tendance à présenter une liaison du traceur synaptique plus faible dans la matière grise, ce qui suggère que le nombre de terminaisons synaptiques décline progressivement avec l’âge. Ce schéma se vérifiait lorsque le groupe de patients et le groupe témoin étaient examinés séparément, et l’ampleur du déclin lié à l’âge était similaire dans les deux. Autrement dit, les personnes atteintes de schizophrénie semblent suivre un schéma de vieillissement normal en termes de perte de terminaisons synaptiques, même si elles partent d’un niveau global plus bas.

Ce que les résultats disent sur la cognition dans la schizophrénie

On espérait que la réduction de la densité synaptique pourrait aider à expliquer pourquoi les personnes atteintes de schizophrénie présentent souvent des performances intellectuelles plus faibles, tant avant qu’après l’apparition de la maladie. Pourtant, l’absence de lien clair entre les terminaisons synaptiques et les mesures du QI suggère que l’histoire est plus complexe. Les chercheurs ont envisagé de nombreuses possibilités, notamment les effets des médicaments, la durée de la maladie et les différences au niveau de régions cérébrales spécifiques, mais le résultat principal est resté le même : la densité globale des terminaisons synaptiques n’est pas corrélée aux performances sur des mesures larges des capacités cognitives.

Repenser les changements cérébraux et les troubles de la pensée

Pour un public non spécialiste, le message principal est que la schizophrénie semble bien impliquer une réduction globale des minuscules points de contact entre les cellules cérébrales, et que ces contacts diminuent progressivement avec l’âge chez tout le monde. Mais ce type précis de changement synaptique ne semble pas être la cause directe du QI plus faible observé dans la schizophrénie. D’autres caractéristiques des connexions cérébrales — comme leur plasticité, la manière dont les signaux sont traités au niveau des synapses, ou des changements dans d’autres types cellulaires — pourraient jouer un rôle plus important dans les problèmes de pensée et de mémoire. Des outils d’imagerie futurs capables de saisir différents aspects du fonctionnement synaptique pourraient être nécessaires pour comprendre pleinement pourquoi la cognition est affectée dans la schizophrénie.

Citation: Onwordi, E.C., Whitehurst, T., Shatalina, E. et al. Whole brain grey matter synaptic terminal density, age and intellectual functioning in schizophrenia: an in vivo [¹¹C]UCB-J positron emission tomography study. Neuropsychopharmacol. 51, 1023–1031 (2026). https://doi.org/10.1038/s41386-026-02349-7

Mots-clés: schizophrénie, densité synaptique, imagerie cérébrale, fonction cognitive, vieillissement