Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Vieillissement magnétique“

Le système cholinergique joue un rôle important au niveau de l’attention, de la mémoire et des fonctions exécutives. Les processus corticaux sous-tendant ces fonctions cognitives reposent sur des mécanismes de plasticité synaptique, tels que la potentialisation à long terme (PLT), qui font aussi appel à la transmission cholinergique. La diminution de l’activité cholinergique et de la plasticité synaptique lors du vieillissement normal semble contribuer au déclin des fonctions cognitives chez les personnes âgées. Les études comprises dans cette thèse portent sur un marqueur de l’activité cholinergique dérivé de la stimulation magnétique transcrânienne (SMT), soit l’inhibition afférente à courte latence (short-latency afferent inhibition, en anglais; SAI). Les modifications liées à l’âge dans les niveaux de SAI ont été examinées chez des jeunes adultes et des personnes âgées en santé. Celles-ci ont ensuite été mises en lien avec la performance à des tests psychomoteurs et cognitifs évaluant l’attention, la mémoire, et les fonctions exécutives. Nous avons aussi examiné comment ces variations liées à l’âge dans les niveaux de SAI influencent la susceptibilité d’exprimer de la plasticité de type PLT dans le cortex moteur en réponse à un protocole de stimulations répétitives intermittentes par bouffées thêta (SiBT). Nos résultats ont d’abord montré que le conditionnement afférent des réponses évoquées par la SMT était sélectivement moins efficace à 20 ms chez les personnes âgées que chez les jeunes adultes, indiquant ainsi une réduction sélective du SAI avec l’âge (Études 1 et 3/4). Cette diminution des niveaux de SAI suggère un déclin de l’activité cholinergique avec l’âge. Des déclins associés au vieillissement normal ont ensuite été notés dans de nombreuses tâches examinant les fonctions psychomotrices et cognitives (Études 1-3). À cet égard, nous avons montré que les variations liées à l’âge dans les niveaux de SAI étaient significativement corrélées à la performance à des tests psychomoteurs complexes (Études 1 et 3), ainsi qu’à un score global reflétant la mémoire épisodique (Étude 2). Toutefois, les variations dans les niveaux de SAI n’étaient pas associées aux fonctions exécutives (Étude 2) ou à l’attention (Étude 3). Finalement, les niveaux de SAI mesurés chez les jeunes et les personnes âgées étaient peu indicateurs de la susceptibilité à exprimer de la plasticité synaptique de type PLT suite au protocole SiBT. En fait, nos résultats ont plutôt mis en évidence la présence d’une grande variabilité interindividuelle dans les réponses à ce protocole de stimulations répétitives visant la plasticité corticale (Étude 4). Dans l’ensemble, nos travaux suggèrent un déclin parallèle de l’activité cholinergique et de certaines fonctions cognitives lors du vieillissement normal. La diminution de l’efficacité du système cholinergique dans le cortex moteur, telle que reflétée dans les niveaux de SAI, semble être liée au déclin des fonctions psychomotrices et de la mémoire avec l’âge. Toutefois, des liens n’ont pu être clairement établis avec la susceptibilité individuelle à exprimer de la plasticité synaptique. D’autres études seront nécessaires afin de clarifier davantage la relation entre la diminution de l’activité cholinergique avec l’âge, telle que mesurée in vivo avec la SMT, et le déclin des performances cognitives.

L'objectif est d'étudier les mécanismes de vieillissement physique des propergols solides à base de polyuréthanes composés d'une phase souple polybutadiène et d'une phase rigide de clusters de fonctions uréthanes se relaxant au cours du temps par un phénomène de séparation de phase, ce qui altère ses propriétés de combustion. Les études RMN du solide par écho de spin et diffusion de spin donnent accès au diamètre des clusters, à la largeur de l'interphase ainsi qu'à la répartition des protons et à la dureté des deux phases et de l'interphase. Les analyses montrent une rigidification macroscopique et nanoscopique des deux phases et de l'interphase ainsi qu'une stabilité du diamètre des clusters et de la largeur de l'interphase au cours du vieillissement. Le comportement des polyuréthanes en fonction des adjuvants (dioctylazélate) met en évidence une plastification sélective de la phase souple et un effet de rigidification des deux phases en présence de charge, modélisé pour chaque cas<br>The aim is to study the mechanisms of the physical aging of propellants based on polyuréthanes made with a soft polybutadiene phase and a hard phase of urethane clusters. This system tends to relax during aging with a phenomenon of phase séparation that corrupts burning properties. "Spin echo" and "spin diffusion" solid state NMR investigations give access to the clusters diameter, the width of the interphase and, to the proton partition and the hardness of the two phases and of the interphase. These analyses indicate a macroscopic and a nanoscopic rigidification of the two phases and of the interphase. They show a stability of the clusters diameter and of the width of the interphase during aging. The behaviour of polyuréthanes in function of additives such as dioctylazelate plasticizer points out a sélective plasticization of the soft phase and a rigidification of the two phases in presence of charge. These behaviours are modelized for each case

Le vieillissement cérébral est souvent marqué par un déclin cognitif léger et le déclin de la mobilité accompagnés de modifications morphologiques et fonctionnelles du cerveau. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'apport des techniques récentes d'imagerie à l'étude du vieillissement cérébral. Les populations étudiées sont des sujets ambulatoires âgés de 60 à 80 ans suivis pour déclin cognitif léger (MCI). Une analyse par IRM de haute résolution (séquences FLAIR et 3D de pondération respectivement T2 et T1) des lésions de la substance blanche dites "liées à l'âge" ou leucoarai͏̈ose a été confrontée à une analyse clinique du déclin de la mobilité. Ces lésions de la substance blanche ont été évaluées par imagerie de perfusion en contraste de susceptibilité magnétique basée sur la technique de premier passage et utilisant une approche paramétrique de déconvolution du signal. Une étude dynamique du liquide cérébrospinal par cine-IRM en contraste de phase a été confrontée à l'analyse clinique du risque de chutes. L'IRM de haute résolution a permis l'identification de nouveaux caractères lésionnels de leucoarai͏̈ose. Les lésions régulières subépendymaires antérieures apparaissent significativement corrélées au déclin de la mobilité. L'évaluation hémodynamique montre une hypoperfusion des lésions étendues de la substance blanche. L'analyse dynamique du liquide cérébrospinal décèle un profil de type " pré-hydrocéphalie " chez les sujets à haut risque de chutes. Les nouvelles techniques d'IRM apportent une aide à la compréhension des altérations morphologiques, dynamiques et fonctionnelles du vieillissement

La réfrigération magnétique attire beaucoup d’attention ces dernières années parce qu’elle est considérée comme une technologie respectueuse de l’environnement et énergétiquement économique. Aujourd’hui, cette technologie avancée est encore en phase de recherche que des dispositifs de réfrigérations magnétiques soient déjà opérationnels. Ce travail de thèse consiste à étudier la potentialité de résistance à la corrosion de différents types de matériaux magnétocaloriques (Gd6Co1.67Si3, Ni2Mn0.75Cu0.25Ga et Pr0.66Sr0.34MnO3) en contact avec un fluide caloporteur. Afin de comprendre les propriétés magnétocaloriques des matériaux, nos recherches se sont aussi focalisées sur les relations entre la transition magnéto-structurales d’alliages Heusler Ni2Mn0.75Cu0.25Ga et (i) la distribution cationique au sein de la structure cristalline et/ou (ii) la microstructure. Finalement, le diagramme de phase magnétique et nucléaire en lien avec les effets magnétocalorique obtenu grâce à la diffraction de neutrons et de pérovskite Pr1-xSrxMnO3 (0.25≤x≤0.45) est également présenté<br>Magnetic refrigeration has gained lot of importance and attention as they are highlighted to be environmental friendly, energy efficient. Presently, though at research stage, the magnetic refrigerators are pushed towards realization in domestic application with extensive work on materials and with few working models. One critical issue, the potential resistance to corrosion in case of different class of magnetocaloric materials (Gd6Co1.67Si3, Ni2Mn0.75Cu0.25Ga and Pr0.66Sr0.34MnO3) against the heat transport fluid is addressed. To better understand and improve the observed magnetocaloric properties in Heulser alloys Ni2Mn0.75Cu0.25Ga and to elaborate the same with the magneto-structural relation, studies on (i) cation distribution with in crystal structure and/or (ii) microstructural dependence are presented. Nuclear and magnetic phase diagram based on detailed neutron diffraction and magnetism studies for magnetocaloric perovskite oxide Pr1-xSrxMnO3 (0.25≤x≤0.45) is also presented

L’augmentation de l’incidence des démences, en concomitance avec celle de l’espérance de vie durant le dernier siècle, place la question des mécanismes du vieillissement cérébral normal parmi les interrogations majeures des neurosciences. A partir des examens IRM de 845 sujets âgés de 63 à 75 ans issus de l’enquête neuroépidémiologique EVA (Etude du Vieillissement Artériel) et d’une méthodologie d’imagerie performante et adaptée, nous nous somme attachés à évaluer l’impact sur le vieillissement neuroanatomique de deux facteurs particuliers que sont le sexe et le génotype de l’apolipoprotéine E (ApoE). Première étude : Nous avons montré pour cette tranche d’âge et sans influence du dimorphisme sexuel cérébral, d’une part une contribution équivalente de la substance grise et de la substance blanche sur la diminution avec l’âge du volume cérébral, et d’autre part une atteinte avec l’âge de régions corticales primaires en plus de celles classiquement retrouvées dans les cortex associatif et limbique. Deuxième étude : Concernant le gène de l’ApoE, les sujets homozygotes pour l’allèle 4 montrent, contrairement aux sujets hétérozygotes, une atrophie hippocampique ainsi qu’un déclin de leurs performances cognitives par rapport aux sujets non-porteurs de l’allèle. Ainsi, les sujets homozygotes pour l’allèle 4 apparaissent comme une population particulièrement à risque de développer une démence. Cette approche qualifiée de neuroimagerie épidémiologique offre de grandes perspectives pour l’étude des marqueurs et facteurs de risque du vieillissement neuroanatomique. Ces limites sont celles des études transversales mais elle peut être appliquée également aux études longitudinales.

La sarcopénie correspond à la diminution de la masse musculaire inéluctable avec l’avancée en âge mais son développement peut être accéléré sous l’effet de facteurs pathologiques et comportementaux. Il n’existe pas de consensus sur l’adoption d’un véritable critère diagnostique de la sarcopénie pourtant indispensable dans un cadre clinique. Alors que certains auteurs ont décidé d’inclure la notion de performance physique (force et/ou mobilité) dans leur définition, d’autres ont normalisé leur critère quantitatif de masse musculaire par des indicateurs de stature évoluant avec l’âge pouvant s’avérer être des facteurs confondants. Nos travaux s’inscrivent dans le cadre du projet Européen intitulé « MyoAge ». L’un de ses objectifs est l’évaluation des modifications neuromusculaires au cours du vieillissement en bonne santé. Notre population expérimentale a été composée de 105 sujets répartis équitablement en trois groupes (jeunes de 18 à 30 ans, personnes âgées pratiquant une activité physique régulière d’entretien au moins 3 fois par semaine et des personnes âgées sédentaires). Chaque participant a effectué une série de tests fonctionnels (mesure de la composition corporelle, de la force de préhension et d’extension de genou, de la puissance musculaire par le biais d’un saut en contre mouvement, de l’équilibre, de la fonction pulmonaire, cognitive et motrice). Nos travaux ont eu pour but de développer un nouvel indicateur de sarcopénie à partir de données d’imagerie par résonance magnétique (IRM) sur une centaine de sujets jeunes et âgés. En s’appuyant sur cette technique de référence pour l’estimation de la composition corporelle, nous avons proposé une méthode de segmentation standardisée des différentes coupes IRM du quadriceps fémoral (QUAD) afin de pouvoir en estimer le volume de la manière la plus fiable possible en s’appuyant sur des repères anatomiques. Ensuite nos travaux ont pu montrer qu’en segmentant une coupe tous les 5 cm le long du groupe musculaire, il était possible d’estimer avec une bonne précision son volume par le biais de la méthode cylindrique. Nos travaux ont ensuite montré qu’en segmentant une seule coupe IRM à mi-longueur du fémur, il était possible d’obtenir un indicateur robuste du volume musculaire normalisé par la longueur du fémur. Parce que l’infiltration graisseuse intramusculaire (IMF) augmente de manière significative avec l’âge, notre critère de sarcopénie se propose d’en tenir compte. Les résultats de notre étude ont également montré que l’IMF au sein de l’ACSA à mi-longueur du fémur était représentative de l’infiltration graisseuse au sein du volume global du QUAD. Par conséquent, nous avons choisi d’utiliser la coupe du QUAD à 50% de la longueur du fémur dans notre critère. L’ACSA musculaire du QUAD n’étant pas influencée par la taille du sujet, le critère de sarcopénie ou de masse musculaire est le suivant : ACSA musculaire du QUAD – ACSA IMF du QUAD. Par la suite, nous avons testé notre critère de sarcopénie en le comparant à ceux généralement proposés afin de vérifier nos hypothèses de départ et analyser son association avec les performances physiques. Les résultats indiquent que : (1) la prévalence de la sarcopénie dépend grandement du critère diagnostic utilisé ce qui pose un réel problème pour la détection de personnes sarcopéniques dans un cadre clinique et donc pour leur prise en charge et (2) il existe une association entre une « faible » masse musculaire et une « faible » force musculaire chez nos ainés. Cependant aucune association avec les paramètres de mobilité n’a été observée. Ces résultats sont en accord avec ceux récemment reportés dans la littérature ne montrant pas un lien direct entre la masse musculaire et la performance motrice. La dynapénie, qui se caractérise par la diminution de la force musculaire avec l’avancée en âge, serait plus à même d’être associée avec les limitations physiques. L’établissement d’un critère diagnostique de la dynapénie prenant en compte en parallèle l’évaluation de la force musculaire mais aussi de la masse musculaire (comme étant l’une des causes possibles de la dynapénie) paraitrait essentiel pour détecter les personnes présentant une perte exagérée de leur force musculaire (due ou non à une diminution exagérée de leur masse musculaire évaluée grâce à notre critère de sarcopénie) afin de prévenir un risque accru d’altérations fonctionnelles et de ce fait éviter le cercle vicieux de la dépendance. Enfin, notre critère de sarcopénie ou de « masse musculaire » pourrait être utilisé à plus grande échelle pour dépasser le cadre de la gérontologie<br>Sarcopenia is the inevitable decrease in muscle mass with advancing age, but its development can be accelerated through pathological and behavioural factors. However there is no consensus on the adoption of a true sarcopenia diagnostic criterion essential in a clinical practice. While some authors have decided to include the notion of physical performance (strength and/or mobility) in their criterion, others have standardized their quantitative criterion of muscle mass with indicators of stature evolving with age which may be confounding factors. Our work is part of the European project intituled “MyoAge”. One of the objectives is the assessment of neuromuscular changes during healthy ageing. It aims to develop a new indicator of sarcopenia using magnetic resonance imaging (MRI) data with one hundred young and elderly participants. Thanks to this gold standard technique to estimate body composition, we proposed a standard method of segmentation of different MRI slices of the quadriceps femoris (QUAD) in order to estimate the volume as accurately as possible based on anatomical landmarks. Then our work has shown that, by segmenting slices every 5 cm along the muscle group, it was possible to estimate accurately the volume through the cylindrical calculation method. After that, our work showed that segmenting one MRI slice at mid-femur length, it was possible to obtain a robust indicator of muscle volume normalized by femur length. Because intramuscular fat infiltration (IMF) increases significantly with age, our sarcopenia criterion proposes to consider it. The results of our study have also shown that IMF within the ACSA at mid-femur length was representative of IMF in the overall volume of the QUAD. Therefore, we chose to use the slice of the QUAD at 50 % of the femur length. Because QUAD muscle ACSA is independent of the height of the subject, the sarcopenia criterion or the muscle mass index is as follows: QUAD muscle ACSA – QUAD IMF ACSA. Subsequently, we tested our sarcopenia criterion by comparing to those generally available to check our assumptions and analyse its association with physical performance. The results indicate that: (1) the prevalence of sarcopenia greatly depends on the used diagnostic criterion which causes a real problem for the detection of sarcopenic individuals in a clinical setting and thus their medical care, and (2) there is an association between a "poor" muscle mass and a "poor" strength in our elders. However, no association with mobility parameters was observed. These results are consistent with those recently reported in the literature which doesn’t show a direct link between muscle mass and motor performance. Dynapenia, which is characterized by a decrease in muscle strength with advancing age, is more likely to be associated with physical limitations. The establishment of a dynapenia diagnostic criterion considering in parallel the evaluation of muscle strength and the muscle mass (as one of the possible causes of dynapenia) seems to be essential to detect people with an exaggerated loss of muscle strength (whether or not due to an exaggerated decrease in muscle mass that could be assessed through our sarcopenia criterion in order to prevent an increased risk of functional impairment and thus avoid the vicious circle of the dependence. Finally, our criterion of sarcopenia or "muscle mass" could be used on a larger scale beyond the scope of gerontology