MECANISME DE RECUPERATION DE MEMOIRE INATTENDU TROUVE DANS UNE ETUDE HISTORIQUE

Une étude historique explorant une zone de l'hippocampe peu étudiée a permis une découverte inattendue sur la façon dont la mémoire est récupérée. Les scientifiques ont découvert, de manière surprenante, que la récupération de la mémoire et la formation de la mémoire dépendent de mécanismes très distincts.

 

Une nouvelle étude révèle qu'il existe différentes voies pour la récupération de la mémoire et la formation de la mémoire.

Les recherches sur la formation de la mémoire et la récupération de la mémoire sont nombreuses et en cours, car il nous reste encore beaucoup à apprendre sur le fonctionnement de notre cerveau. Par exemple, Medical News Today a récemment publié un rapport sur une étude visant à comprendre comment se forment les souvenirs à court et à long terme.

La mémoire, en général, a longtemps été associée à une région du cerveau appelée hippocampe , mais bien que de nombreux progrès aient été réalisés dans la compréhension de ce qui se passe dans cette région cérébrale, certains aspects du fonctionnement de l'hippocampe ne sont pas encore clairs.

Des recherches antérieures ont suggéré que l'hippocampe et les zones cérébrales environnantes sont responsables à la fois de la formation de la mémoire et de la récupération de la mémoire, mais certaines études ont indiqué une partie énigmatique de l'hippocampe, le subiculum, impliquée spécifiquement dans le rappel des souvenirs.

Cependant, jusqu'à présent, il était difficile de savoir dans quelle mesure le subiculum est important dans la façon dont nous nous souvenons.

Une étude menée par des neuroscientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge, MA, suggère maintenant que le subiculum est au centre du processus de récupération de la mémoire et que le rappel de souvenirs suit un circuit neuronal différent de la formation de souvenirs.

Selon les chercheurs, ce circuit de rappel n'avait pas encore été identifié chez les vertébrés, bien qu'un mécanisme similaire ait été découvert par des scientifiques chez le ver rond Caenorhabditis elegans .

L'auteur principal de l'étude, Susumu Tonegawa - professeur de biologie et de neurosciences à la chaire Picower , et directeur du Centre RIKEN-MIT de génétique des circuits neuronaux à l'Institut Picower pour l'apprentissage et la mémoire au MIT - souligne l'importance des conclusions des scientifiques:

"Cette étude aborde l'une des questions les plus fondamentales de la recherche sur le cerveau - à savoir comment les mémoires épisodiques sont formées et récupérées - et fournit la preuve d'une réponse inattendue: des circuits différentiels pour la récupération et la formation."

Les résultats de l'étude sont rapportés dans la revue Cell .

Bypath neuronal connecté à la récupération de mémoire

Le professeur Tonegawa et son équipe ont étudié le subiculum à l'aide de souris de laboratoire génétiquement modifiées à cette fin. Les souris ont été conditionnées pour réagir aux changements de lumière, de sorte que les neurones du subiculum seraient inhibés en réaction à la lumière verte.

Les événements de conditionnement de la peur ont donc été utilisés pour manipuler la formation de la mémoire et le rappel, en déterminant les souris pour faire des associations plus ou moins agréables avec des situations particulières.

Selon les recherches existantes , une région de l'hippocampe appelée CA1 est stimulée par ce type de processus de codage de la mémoire. CA1 interagit avec le cortex entorhinal , qui fonctionne comme une zone de communication entre l'hippocampe et d'autres régions du cerveau.

Ainsi, certains groupes de neurones sont activés et deviennent des "engrammes", également appelés "traces de mémoire". Ce sont des changements permanents dans le cerveau qui enregistrent une association qui peut ensuite être rappelée.

"On a pensé que les circuits impliqués dans la formation des engrammes sont les mêmes que ceux impliqués dans la réactivation de ces cellules lors du rappel", explique le professeur Tonegawa.

Pourtant, des expériences précédentes menées par l'équipe de scientifiques avaient noté que le rappel de mémoire réussi était en corrélation avec un chemin de contournement qui déviait de la région CA1, passait par le subiculum et atteignait le cortex entorhinal. Cette voie distincte pour la récupération de la mémoire était une découverte surprenante pour les scientifiques.

Récupération de la mémoire et formation chez la souris

Lors de la réalisation de leurs expériences in vivo pour l’étude en cours, les chercheurs ont divisé les souris en deux groupes. Les neurones du subiculum des souris du premier groupe ont été inhibés lorsque les animaux ont été soumis au processus de conditionnement de la peur. Cela n'a pas eu d'incidence sur la capacité des souris à se souvenir de l'expérience plus tard.

Inversement, les neurones du subiculum des souris du deuxième groupe ont été inhibés après avoir subi le processus de conditionnement de la peur. Il a été observé que ces souris ne pouvaient pas se souvenir correctement de l'expérience, car elles ne présentaient pas d'association de crainte réussie le cas échéant.

 

Un mécanisme de communication neural surprenant révélé

Les récentes découvertes sur les mécanismes de communication neuronale pourraient-elles fournir de nouvelles voies pour comprendre et traiter les troubles mentaux?

 

Le professeur Tonegawa et son équipe suggèrent que cela confirme que le contournement neural impliquant le subiculum est nécessaire à la récupération de la mémoire, mais pas nécessaire à la formation de la mémoire.

D'autres tests ont également indiqué l'inverse: le chemin neuronal direct de la région CA1 au cortex entorhinal est essentiel pour la formation de la mémoire, mais inutile pour la récupération de la mémoire.

"Au départ, nous ne nous attendions pas à ce résultat [...]. Nous avions juste prévu d'explorer la fonction du subiculum", confesse le professeur Tonegawa.

Intrigantes implications à approfondir

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que ces voies distinctes pourraient faciliter les mises à jour et les «modifications» de la mémoire. Ils suggèrent que, lorsque le rappel de trajet est activé, le trajet de formation de mémoire est également déclenché, ce qui permet d’enregistrer de nouvelles informations dans le cerveau.

"Nous pensons qu'avoir ces circuits en parallèle aide l'animal à rappeler d'abord sa mémoire et, le cas échéant, à encoder de nouvelles informations. Il est très courant de se souvenir d'une expérience antérieure, s'il y a quelque chose de nouveau à ajouter, pour incorporer les nouvelles informations dans les informations existantes." mémoire ", explique le Dr Dheeraj Roy, l'un des principaux auteurs de l'étude.

Une autre explication possible de la nécessité de deux circuits de mémoire distincts comprend la stimulation de la libération d'hormones de stress , qui survient après le rappel de souvenirs pénibles.

Bien que les deux voies aient été découvertes via des expériences liées à la formation et au rappel de la mémoire émotionnelle, liées à la fois à des événements agréables et stressants, les chercheurs suggèrent que le même mécanisme pourrait s’appliquer à tous les types de mémoire épisodique.

Le professeur Tonegawa et son équipe soulignent l’importance de leur découverte pour comprendre le fonctionnement de la mémoire, et suggèrent même que les nouvelles informations pourraient être utiles pour l’étude de la maladie d’Alzheimer , bien que ce soit une voie à explorer.