La désactivation d'un gène (chez la souris) augmente l'intelligence

La suppression d'un certain gène chez la souris déverrouille une zone mystérieuse du cerveau qui est par ailleurs considérée comme relativement inflexible, selon des scientifiques de l'École de médecine de l'Université Emory.

Les souris avec un gène RGS14 désactivé ont plus de facilité à naviguer dans les labyrinthes et une mémoire plus forte que la souris moyenne, ce qui suggère que la présence de RGS14 limite certains types d'apprentissage.

Parce que RGS14 semble retenir mentalement les souris, John Hepler, PhD, professeur de pharmacologie à l'École de médecine de l'Université Emory, dit que lui et ses collègues l'ont appelé en plaisantant le «gène Homer Simpson».

Le gène RGS14 est principalement activé dans une partie particulière - appelée CA2 - de l'hippocampe, une zone bien étudiée du cerveau impliquée dans la fusion de nouvelles idées et la formation de nouveaux souvenirs. La région CA2, cependant, se trouve scientifiquement hors des sentiers battus et ses fonctions ne sont pas claires, dit Hepler.

Le RGS14, qui se trouve également chez l'homme, a été découvert il y a plus de dix ans. Hepler et ses collègues ont précédemment montré dans d'autres études que RGS14 est une protéine de contrôle clé qui régule les molécules impliquées dans le traitement de divers types de signaux associés à l'apprentissage et à la mémoire.

Pour étudier plus en détail les fonctions du RGS14, l'étudiante diplômée Sarah Emerson Lee a caractérisé des souris dont les gènes RGS14 étaient désactivés grâce à la technologie de ciblage génétique. Avec Serena Dudek, PhD, de l'Institut national des sciences de la santé environnementale, elle a observé comment la région CA2 chez les souris à gène modifié répondait à la stimulation électrique.

D'autres études ont montré comment d'autres régions de l'hippocampe utilisent la potentialisation à long terme, un processus de renforcement des connexions entre les neurones qui peut effectivement être observé dans une boîte de culture après la formation d'une nouvelle mémoire. La région CA2, cependant, est différente des autres régions en ce qu'elle est résistante à la potentialisation à long terme.

Une autre différence dans la région CA2 est que les neurones sont plus capables de survivre à une blessure par des convulsions ou un accident vasculaire cérébral que les neurones dans d'autres zones de l'hippocampe.

Les chercheurs ont été surpris de découvrir que, chez les souris avec un gène RGS14 désactivé, la région CA2 était maintenant capable d'une potentialisation «robuste» à long terme. En d'autres termes, lorsqu'ils sont stimulés électriquement, les neurones y établissent des connexions encore plus fortes.

Plus tard, les souris modifiées génétiquement ont été capables de reconnaître les objets précédemment placés dans leurs cages mieux que les souris normales. Ils étaient également plus habiles à naviguer dans un labyrinthe d'eau vers une plate-forme d'évacuation cachée car ils se souvenaient mieux des repères visuels.

«Une grande question soulevée par cette recherche est de savoir pourquoi nous, ou des souris, aurions un gène qui nous rend moins intelligents - un gène Homer Simpson?» Dit Hepler.

«Je crois que nous ne voyons pas vraiment le tableau complet. Le RGS14 peut être un gène de contrôle clé dans une partie du cerveau qui, lorsqu'il est absent ou désactivé, déséquilibre les signaux cérébraux importants pour l'apprentissage et déséquilibre la mémoire.

Avoir un RGS14 désactivé ne semble pas blesser les souris modifiées, mais leurs fonctions cérébrales peuvent avoir été modifiées d'une manière que les chercheurs n'ont pas encore identifiée. En plus d'être résistants aux blessures par crise, certains types de neurones CA2 sont perdus dans la schizophrénie, et la perte d'un autre gène activé principalement dans la région CA2 modifie les comportements sociaux, note Hepler.

«Cela suggère que ces souris peuvent ne pas oublier les choses aussi facilement que les autres souris, ou peut-être qu'elles ont modifié leur comportement social ou leur sensibilité aux crises», dit-il. «Mais pas nécessairement.»

«Le rêve chimérique est que vous pourriez peut-être trouver un composé qui inhibe le RGS14 ou l'arrête», ajoute-t-il. «Ensuite, peut-être que vous pourriez améliorer la cognition.»

Chez Emory, les collaborateurs comprenaient Kerry Ressler, MD, PhD, professeur agrégé de psychiatrie et sciences du comportement, Yoland Smith, PhD, professeur de recherche en neurologie (tous deux au Yerkes National Primate Research Center), David Weinshenker, PhD, professeur agrégé de génétique humaine et Yue Feng, PhD, professeur agrégé de pharmacologie, avec des contributions supplémentaires de J. David Sweatt, PhD, président de neurobiologie à l'Université de l'Alabama, Birmingham.

Les résultats sont publiés en ligne dans leActes de l'Académie nationale des sciences, et la recherche a été financée par les National Institutes of Health.

Source: Université Emory