Cependant, on sait moins bien comment une consommation élevée de sucre pendant l’enfance affecte le développement du cerveau, en particulier une région connue pour son importance critique pour l’apprentissage et la mémoire, l’hippocampe.

De nouvelles recherches menées par un membre de la faculté de l’université de Géorgie en collaboration avec un groupe de recherche de l’université de Californie du Sud ont montré, sur un modèle de rongeur, que la consommation quotidienne de boissons sucrées à l’adolescence altère les performances dans une tâche d’apprentissage et de mémoire à l’âge adulte. Le groupe a en outre montré que des modifications des bactéries dans l’intestin pouvaient être la clé de l’altération de la mémoire induite par le sucre.

À l’appui de cette possibilité, ils ont constaté que des déficits de mémoire similaires étaient observés même lorsque les bactéries, appelées Parabacteroides, étaient enrichies expérimentalement dans l’intestin d’animaux qui n’avaient jamais consommé de sucre.

« Le sucre consommé au début de la vie augmentait les niveaux de Parabacteroides, et plus les niveaux de Parabacteroides étaient élevés, moins les animaux réussissaient la tâche », a déclaré Emily Noble, professeur adjoint à l’UGA College of Family and Consumer Sciences, qui a été le premier auteur de l’article. « Nous avons constaté que la bactérie seule était suffisante pour altérer la mémoire de la même manière que le sucre, mais qu’elle altère également d’autres types de fonctions de la mémoire. »

Les lignes directrices recommandent de limiter le sucre

Les Dietary Guidelines for Americans, une publication conjointe des départements américains de l’agriculture et de la santé et des services sociaux, recommandent de limiter les sucres ajoutés à moins de 10 % des calories par jour.

Les données des Centres de contrôle et de prévention des maladies montrent que les Américains âgés de 9 à 18 ans dépassent cette recommandation, l’essentiel des calories provenant de boissons sucrées.

Compte tenu du rôle de l’hippocampe dans diverses fonctions cognitives et du fait que cette zone se développe encore à la fin de l’adolescence, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre sa vulnérabilité à un régime riche en sucre par le biais du microbiote intestinal.

Des rats juvéniles ont reçu leur nourriture habituelle et une solution sucrée à 11 %, comparable aux boissons sucrées disponibles dans le commerce.

Les chercheurs ont ensuite demandé aux rats d’effectuer une tâche de mémoire dépendant de l’hippocampe, conçue pour mesurer la mémoire contextuelle épisodique, ou le fait de se souvenir du contexte où ils avaient vu un objet familier auparavant.

« Nous avons constaté que les rats qui avaient consommé du sucre au début de leur vie avaient une capacité réduite à déterminer si un objet était nouveau dans un contexte spécifique, une tâche que les rats qui n’avaient pas reçu de sucre étaient capables d’accomplir », a déclaré Noble.

Une deuxième tâche de mémoire a mesuré la mémoire de reconnaissance de base, une fonction de mémoire indépendante de l’hippocampe qui implique la capacité des animaux à reconnaître quelque chose qu’ils avaient vu auparavant.

Dans cette tâche, le sucre n’a eu aucun effet sur la mémoire de reconnaissance des animaux.

« La consommation de sucre au début de la vie semble altérer de manière sélective l’apprentissage et la mémoire de l’hippocampe », a déclaré Noble.

Des analyses supplémentaires ont permis de déterminer qu’une consommation élevée de sucre entraînait des niveaux élevés de Parabacteroides dans le microbiome intestinal, c’est-à-dire les plus de 100 trillions de micro-organismes du tractus gastro-intestinal qui jouent un rôle dans la santé et les maladies humaines.

Pour mieux identifier le mécanisme par lequel la bactérie a un impact sur la mémoire et l’apprentissage, les chercheurs ont augmenté expérimentalement les niveaux de Parabacteroides dans le microbiome de rats qui n’avaient jamais consommé de sucre. Ces animaux ont présenté des déficiences dans les tâches de mémoire dépendantes et indépendantes de l’hippocampe.

« (La bactérie) a induit certains déficits cognitifs par elle-même », a déclaré Noble.

Noble a déclaré que des recherches futures sont nécessaires pour mieux identifier les voies spécifiques par lesquelles cette signalisation intestin-cerveau fonctionne.

« La question est maintenant de savoir comment ces populations de bactéries dans l’intestin modifient le développement du cerveau. a déclaré Noble. « Identifier la manière dont les bactéries de l’intestin ont un impact sur le développement du cerveau nous renseignera sur le type d’environnement interne dont le cerveau a besoin pour se développer de manière saine. »