Les souvenirs perdus à Amnesia peuvent être récupérés

Un nouvel article de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) suggère que l'activation des cellules cérébrales avec la luminothérapie pourrait réactiver les souvenirs perdus.

Comme discuté dans un article publié dans la revue Science, la technologie permettant de récupérer les souvenirs perdus est connue sous le nom d'optogénétique.

La nature de l’amnésie est une question très débattue en neurosciences selon le Dr Susumu Tonegawa, professeur au Département de biologie du MIT et directeur du Centre RIKEN-MIT au Picower Institute for Learning and Memory. Tonegawa a dirigé les recherches des auteurs principaux Tomas Ryan, Dheeraj Roy et Michelle Pignatelli.

Les chercheurs en neurosciences se demandent depuis de nombreuses années si l'amnésie rétrograde - qui peut faire suite à des blessures traumatiques, au stress ou à des maladies telles que la maladie d'Alzheimer - est causée par des dommages à des cellules cérébrales spécifiques, ce qui signifie qu'une mémoire ne peut pas être stockée, ou si l'accès à cette mémoire est en quelque sorte bloqué. , empêchant son rappel.

«La majorité des chercheurs ont favorisé la théorie du stockage, mais nous avons montré dans cet article que cette théorie majoritaire est probablement fausse», a déclaré Tonegawa. «L'amnésie est un problème de troubles de la récupération.»

Les chercheurs en mémoire ont déjà émis l'hypothèse que quelque part dans le réseau cérébral se trouve une population de neurones qui sont activés pendant le processus d'acquisition d'une mémoire, provoquant des changements physiques ou chimiques durables.

Si ces groupes de neurones sont ensuite réactivés par un déclencheur tel qu'une vue ou une odeur particulière, par exemple, toute la mémoire est rappelée. Ces neurones sont connus sous le nom de «cellules d'engrammes de mémoire».

En 2012, les chercheurs du MIT ont utilisé l'optogénétique, dans laquelle des protéines sont ajoutées aux neurones pour leur permettre d'être activées par la lumière, pour démontrer pour la première fois qu'une telle population de neurones existe bel et bien dans une zone du cerveau appelée l'hippocampe.

Cependant, jusqu'à présent, personne n'a pu montrer que ces groupes de neurones subissent des changements chimiques durables, dans un processus appelé consolidation de la mémoire.

L'un de ces changements, connu sous le nom de «potentialisation à long terme» (LTP), implique le renforcement des synapses, les structures qui permettent à des groupes de neurones de s'envoyer des signaux, à la suite de l'apprentissage et de l'expérience.

Pour savoir si ces changements chimiques ont effectivement lieu, les chercheurs ont d'abord identifié un groupe de cellules engrammes dans l'hippocampe qui, lorsqu'elles étaient activées à l'aide d'outils optogénétiques, étaient capables d'exprimer une mémoire. Lorsqu'ils ont ensuite enregistré l'activité de ce groupe particulier de cellules, ils ont constaté que les synapses les reliant avaient été renforcées.

«Nous avons pu démontrer pour la première fois que ces cellules spécifiques - un petit groupe de cellules dans l'hippocampe - avaient subi cette augmentation de la force synaptique», a déclaré Tonegawa.

Les chercheurs ont ensuite tenté de découvrir ce qu'il advient des souvenirs sans ce processus de consolidation. En administrant un composé appelé anisomycine, qui bloque la synthèse des protéines dans les neurones, immédiatement après que les souris ont formé une nouvelle mémoire, les chercheurs ont pu empêcher les synapses de se renforcer.

Lorsqu'ils sont revenus un jour plus tard et ont tenté de réactiver la mémoire à l'aide d'un déclencheur émotionnel, ils n'ont pu en trouver aucune trace. «Ainsi, même si les cellules engrammes sont là, sans synthèse des protéines, ces synapses cellulaires ne sont pas renforcées et la mémoire est perdue», a déclaré Tonegawa.

Mais étonnamment, lorsque les chercheurs ont ensuite réactivé les cellules engrammes bloquées par la synthèse des protéines à l'aide d'outils optogénétiques, ils ont constaté que les souris présentaient tous les signes de rappel complet de la mémoire.

"Si vous testez le rappel de la mémoire avec des déclencheurs naturels de rappel chez un animal traité à l'anisomycine, ce sera amnésique, vous ne pouvez pas induire de rappel de mémoire", a déclaré Tonegawa. «Mais si vous allez directement aux cellules putatives portant des engrammes et que vous les activez avec de la lumière, vous pouvez restaurer la mémoire, malgré le fait qu'il n'y a pas eu de LTP.

D'autres études menées par le groupe de Tonegawa ont démontré que les souvenirs sont stockés non pas dans des synapses renforcées par la synthèse de protéines dans des cellules d'engrammes individuelles, mais dans un circuit, ou «voie» de plusieurs groupes de cellules d'engrammes et les connexions entre elles.

«Nous proposons un nouveau concept, dans lequel il existe une voie ou un circuit d'ensemble de cellules d'engrammes pour chaque mémoire», a-t-il déclaré.

«Ce circuit englobe plusieurs zones cérébrales et les ensembles de cellules engrammes dans ces zones sont connectés spécifiquement pour une mémoire particulière.»

La nouvelle recherche sépare les mécanismes utilisés dans le stockage de la mémoire de ceux de la récupération de la mémoire, selon Ryan.

«Le renforcement des synapses d'engrammes est crucial pour la capacité du cerveau à accéder ou à récupérer ces souvenirs spécifiques, tandis que les voies de connectivité entre les cellules engrammes permettent l'encodage et le stockage des informations de la mémoire elle-même», a-t-il déclaré.

Les experts estiment que les résultats sont révolutionnaires car ils suggèrent que les changements dans la force synaptique et les propriétés de la colonne vertébrale peuvent ne pas être aussi critiques pour la mémoire qu'on le pensait autrefois, car dans certaines conditions, il semble possible de perturber ces changements tout en préservant la mémoire », a déclaré le Dr Alcino Silva, directeur du Centre d'intégration pour l'apprentissage et la mémoire de l'Université de Californie à Los Angeles.

«Au lieu de cela, il semble que ces changements peuvent être nécessaires pour la récupération de la mémoire, un processus mystérieux qui a jusqu'ici échappé aux neuroscientifiques.

Source: Institut de technologie du Massachusetts