The invention relates to methods and compositions for improving cognitive function by using a combination of a synaptic vesicle protein 2A (SV2A) inhibitor and an acetylcholinesterase inhibitor (AChEI) or their pharmaceutically acceptable salts, hydrates, solvates, polymorphs thereof. In particular, it relates to the use of a combination of an SV2A inhibitor and an AChEI in treating a central nervous system disorder with cognitive impairment in a subject in need or at risk thereof, including, without limitation, subjects having or at risk for age-related cognitive impairment, Mild Cognitive Impairment (MCI), dementia, Alzheimer's Disease (AD), prodromal AD, post traumatic stress disorder (PTSD), schizophrenia, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and cancer-therapy-related cognitive impairment.L'invention porte sur des procédés et des compositions destinés à améliorer la fonction cognitive par utilisation d'une combinaison d'un inhibiteur de la protéine des vésicules synaptiques 2A (SV2A) et d'un inhibiteur d'acétycholinestérase (AChEI) ou de leurs sels, hydrates, solvates, polymorphes, pharmaceutiquement acceptables. Elle porte en particulier sur l'utilisation d'une combinaison d'un inhibiteur de la SV2A et d'un AChEI pour le traitement d'un trouble du système nerveux central accompagné d'une dégradation cognitive chez un sujet en ayant besoin ou à risque pour ce trouble, comprenant, sans limitation, les sujets ayant ou présentant un risque d'une dégradation cognitive liée à l'âge, d'un trouble cognitif léger (TLC), d'une démence, d'une maladie d'Alzheimer (MA), d'une MA prodromique, d'un trouble du stress post-traumatique (TSPT), d'une schizophrénie, d'une sclérose latérale amyotrophique (SLA) et d'une dégradation cognitive liée à un traitement anticancéreux.