Écarts structurels liés à l’âge dans le cerveau sous-jacents à la psychopathologie, aux déficits cognitifs et aux signes neurologiques subtils dans les troubles du spectre de la schizophrénie

Pourquoi les modifications cérébrales dans la schizophrénie comptent

On considère souvent les troubles du spectre de la schizophrénie comme des maladies de la pensée et des émotions, mais ils laissent aussi des empreintes subtiles dans la structure du cerveau. Cette étude pose une question pratique aux implications concrètes : peut-on utiliser de grandes bases de données cérébrales pour repérer quand le cerveau d’un individu vieillit ou se développe différemment, et ces différences aident-elles à expliquer les problèmes quotidiens de pensée, d’attention et de mouvement chez les personnes atteintes de schizophrénie ? La réponse pourrait orienter des diagnostics plus précoces et des traitements mieux adaptés.

Rechercher ce qui est « normal » dans le cerveau

Plutôt que de se contenter de comparer les patients à des volontaires sains en moyenne, les chercheurs ont utilisé une approche « normative ». Ils sont partis d’un modèle existant construit à partir d’images cérébrales d’environ 57 000 personnes en bonne santé provenant de nombreux centres et couvrant différents âges. Ce modèle capture comment des caractéristiques telles que l’épaisseur corticale et la taille des structures profondes évoluent habituellement au cours de la vie. L’équipe a ensuite pris des IRM de 831 personnes issues de six cohortes distinctes — certaines présentant des troubles du spectre de la schizophrénie et d’autres non — et a évalué, pour chaque personne et chaque région cérébrale, à quel point elles déviaient de ce qui serait attendu pour quelqu’un du même âge et du même sexe.

Apprendre à un ordinateur à distinguer les cerveaux

En utilisant ces cartes de déviation, l’équipe a entraîné une méthode d’apprentissage automatique appelée forêt aléatoire (random forest) pour distinguer les personnes atteintes de troubles du spectre de la schizophrénie des témoins sains. De façon cruciale, ils ont testé le modèle de manière stricte : en laissant toujours de côté un centre d’étude entier et en demandant si un modèle entraîné sur les autres fonctionnait encore. Le système a atteint une précision équilibrée d’environ 65 % — bien au-dessus du hasard, mais pas parfaite — montrant à la fois que les différences structurelles sont réelles et que la schizophrénie varie beaucoup d’une personne à l’autre. La quantité totale de matière grise, l’épaisseur moyenne du cortex et les changements dans des régions impliquées dans l’émotion et le mouvement sont apparus comme particulièrement informatifs.

Relier les modifications cérébrales à la pensée et au mouvement

Ensuite, les auteurs sont allés au-delà de la simple classification pour se demander ce que ces déviations signifient concrètement dans la vie quotidienne. Dans deux groupes de patients profondément caractérisés, ils ont mis en relation les déviations cérébrales avec les performances aux tests cognitifs et avec les « signes neurologiques subtils » — des difficultés discrètes de coordination, de mouvements complexes et d’orientation spatiale. Les personnes dont le cerveau présentait des déviations négatives plus marquées, notamment dans les zones motrices et limbiques, avaient tendance à montrer un traitement mental plus lent, une attention plus faible et davantage de signes liés au mouvement. Une analyse multivariée prenant en compte de nombreuses mesures cérébrales et comportementales a révélé un schéma robuste : des cavités remplies de liquide plus importantes et des structures profondes altérées allaient de pair avec une coordination et des capacités cognitives plus faibles, tandis qu’une matière grise globale moindre et un cortex sensorimoteur aminci étaient associés à un ralentissement cognitif.

Plusieurs trajectoires, pas une seule, vers le même diagnostic

Lorsque l’équipe a compté combien de régions cérébrales par personne tombaient bien en dessous de la normale, elle a observé une différence nette entre les patients et les témoins sains. La plupart des personnes atteintes de troubles du spectre de la schizophrénie avaient au moins une région fortement affectée, et beaucoup en présentaient plusieurs. Pourtant, seules quelques régions spécifiques montraient des déviations extrêmes chez plus d’un patient sur dix. Autrement dit, il n’existe pas un « cerveau de la schizophrénie » unique ; les individus présentent plutôt différentes constellations de modifications qui, néanmoins, convergent vers des problèmes similaires de rapidité de pensée et de contrôle corporel.

Ce que cela signifie pour les soins futurs

Pour les non-spécialistes, l’essentiel est que ce travail utilise des atlas cérébraux à grande échelle pour rapprocher la psychiatrie des outils personnalisés déjà présents dans d’autres domaines de la médecine. En ancrant l’imagerie de chaque personne à une norme adaptée à l’âge, l’approche peut mettre en lumière quels systèmes cérébraux sont inhabituellement touchés chez cet individu et comment ces changements se rapportent à l’attention, à la planification et au mouvement. Si la précision actuelle n’est pas encore suffisante pour poser un diagnostic à elle seule, l’étude montre que des modèles normatifs transférés peuvent fonctionner entre hôpitaux et centres d’imagerie. Avec le temps, la combinaison de ce type de cartographie structurelle avec d’autres données cérébrales et comportementales pourrait aider les cliniciens à identifier plus tôt les personnes à risque, à suivre l’évolution de la maladie avec plus de précision et à adapter les interventions au profil cérébro-comportemental spécifique de chaque patient.

Citation: Volkmer, S., Kubera, K.M., Fritze, S. et al. Normative age-related structural brain deviations underlying psychopathology, cognitive impairment and neurological soft signs in schizophrenia spectrum disorders. Transl Psychiatry 16, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03956-0

Mots-clés: schizophrénie, structure cérébrale, cognition, neuroimagerie, psychiatrie de précision