Le vieillissement du cerveau lié à l'âge est inévitable. La taille de certaines régions du cerveau diminue jusqu'à 1 % par an chez certaines personnes, mais cela ne provoque pas de perte fonctionnelle. Mais parfois, ce vieillissement est précoce, accéléré par de nombreux facteurs comme des modifications des substances chimiques cérébrales (neurotransmetteurs), des modifications des cellules nerveuses elles-mêmes ou encore l'accumulation de substances toxiques dans le cerveau. Des chercheurs se sont intéressés à une autre cause possible de l'accélération du vieillissement cérébral : les processus métaboliques, c'est-à-dire l'ensemble des réactions chimiques qui permettent de transformer les aliments en énergie. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Molecular Psychiatry.

Les chercheurs ont passé au crible le cerveau de plus de 37 000 personnes

Pour évaluer l'impact des processus métaboliques sur la vitesse du vieillissement cérébral, des chercheurs de l'Université du Jilin (Changchun) et de l'université médicale chinoise (Taïwan) ont analysé des données de neuroimagerie, de génomique et de biologie issues de la UK Biobank. Il s'agit d'une vaste base de données biomédicales recueillies auprès de milliers de personnes vivant au Royaume-Uni. En analysant les examens cérébraux réalisés chez les participants, les scientifiques ont pu obtenir des caractéristiques cérébrales mesurables comme la taille de régions spécifiques, les caractéristiques des tissus et les modifications structurelles. 

Ils ont ensuite entraîné des algorithmes d'apprentissage automatique à prédire l'âge des participants en se basant uniquement sur les caractéristiques cérébrales identifiées grâce aux examens cérébraux. Les chercheurs ont constaté qu'une méthode statistique spécifique, appelée modèle de régression LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), était la plus performante pour prédire l'âge cérébral, avec une erreur moyenne de 3,26 ans. Leur modèle LASSO a permis d'estimer l'écart d'âge cérébral (EAC) chez 37 458 participants. L'EAC indique si l'âge cérébral estimé d'une personne est supérieur ou inférieur à son âge réel, et de combien d'années.

Les personnes qui ont une glycémie élevée ont un cerveau plus âgé que leur âge réel

En parallèle, les chercheurs ont analysé des données métabolomiques apportées par des échantillons sanguins de ces mêmes personnes. La métabolomique mesure des molécules appelées métabolites qui offrent des informations précieuses sur le fonctionnement des cellules, qu'elles soient en bonne santé ou malades. L'analyse des données métabolomiques a permis d'identifier neuf molécules sanguines associées à l'écart d'âge cérébral. 

Le glucose s'est avéré être la molécule la plus fortement associée aux valeurs de l'EAC. Cela signifie que des taux de glucose élevés étaient liés à des cerveaux présentant davantage de signes de vieillissement sur les examens d'imagerie, paraissant ainsi plus âgés que leur âge réel. Ces résultats laissent à penser que la glycémie pourrait contribuer aux processus liés à l'accélération du vieillissement cérébral. 

Une glycémie élevée augmente le risque de démence, toutes causes confondues. © BillionPhotos.com, Adobe Stock

Un risque accru de développer sept maladies qui affectent les fonctions cérébrales

Mais ce n'est pas tout. Les chercheurs ont constaté que des taux élevés de glucose dans le sang étaient également associés à un risque accru de développer sept affections différentes connues pour affecter les fonctions cérébrales. « Cliniquement, une glycémie élevée était positivement associée à sept troubles cérébraux, dont la démence toutes causes confondues, la maladie d'Alzheimer, la démence vasculaire, la maladie de Parkinson, l'accident vasculaire cérébral, la dépression et l'anxiété, et négativement associée aux performances cognitives, à la fonction motrice et à la santé mentale », ont-ils écrit dans leurs conclusions. Une glycémie élevée était aussi associée à une réduction du volume de certaines régions cérébrales. 

Ces effets négatifs du métabolisme du glucose sur le cerveau montrent que ce mécanisme est une cause du vieillissement cérébral sur laquelle on peut agir et donc qui pourrait faire l'objet de stratégies de prévention visant à préserver la santé cérébrale tout au long de la vie.  

Cette étude n'est pas la première à suggérer que l'excès de sucre dans le sang pourrait être nocif pour le cerveau. Des travaux, publiés en décembre 2025 dans la revue Diabetes, Obesity and metabolism, avaient montré que les personnes  présentant une prédisposition génétique à des pics de glycémie élevés deux heures après un repas avaient un risque significativement plus élevé de développer la maladie d'Alzheimer, estimé à près de 69 %. Aucune lésion cérébrale ou modification du volume du cerveau n'avaient été retrouvées pour expliquer cette association. Pour les auteurs de cette étude, le lien entre sucre et Alzheimer pourrait passer par des mécanismes plus subtils : inflammation chronique, stress métabolique des neurones ou encore une perturbation de l'utilisation du glucose par le cerveau.