Des chercheurs créent des souvenirs artificiels…in vitro

Stocker diverses formes de souvenirs artificiels de court terme dans du tissu cérébral isolé…cela fait rêver et pourtant ils l'ont fait, ces chercheurs de la Case Western Reserve University School of Medicine. Cette recherche publiée dans l'édition du 9 septembre de Nature Neuroscience, jette une toute nouvelle lumière sur les mécanismes de la mémoire, va permettre d'identifier les circuits cérébraux spécifiques qui permettent de former la mémoire à court terme et de mieux comprendre aussi les processus sous-jacents des maladies neuro-dégénératives.

Le Pr Ben W. Strowbridge, professeur de neurosciences et de physiologie et de biophysique et le Dr Robert A. Hyde, étudiant en neurosciences de la Case Western Reserve University School of Medicine, ont, pour la première fois, trouvé le moyen de stocker des informations correspondant à des séquences et des stimuli directement dans le tissu cérébral.
Les souvenirs peuvent être regroupés en deux catégories, la mémoire déclarative qui stocke des souvenirs de court et long termes, tels que les noms, les lieux et les événements et la mémoire implicite utilisée pour apprendre (ex. le piano). Dans leur étude, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de la mémoire déclarative, comme la mémorisation d'un numéro de téléphone ou d'une adresse e-mail.

Redonner la mémoire à du tissu cérébral ? A partir de prélèvements de tissu cérébral de rongeurs, les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient constituer une mémoire dont l'une des quatre voies d'entrée était activée. Les circuits neuronaux contenues dans de petites sections isolées de la région du cerveau appelée l'hippocampe sont parvenues « à garder la mémoire » pendant plus de 10 secondes. La voie stimulée était identifiée et démontrée par les changements dans l'activité des cellules du cerveau durant son activation. Le type d'activité déclenchée par ces scientifiques est similaire aux expériences d'apprentissage déjà menées, chez les singes, de tâches de mémoire à court terme, explique le Dr Hyde. Dans ces 2 cas, l'activité de la mémoire dure 5 à 10 secondes.

Générer des souvenirs à partir d'une séquence de stimuli : Les chercheurs montrent aussi qu'ils peuvent générer des souvenirs à partir d'une séquence de différents stimuli. Ils constatent en effet une évolution de l'activité des neurones de l'hippocampe montrant la différence entre deux séquences temporelles, à comparer à des humains qui reconnaissent la différence entre deux mélodies différentes. Cette mémoire artificielle créée dans l'hippocampe est ainsi capable de reconnaître chaque séquence, même si l'intervalle entre les différents stimuli est modifié.
Comprendre cette fonction normale de la mémoire va également permettre de comprendre comment les maladies neuro-dégénératives, comme la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson, affectent la mémoire et facilitera le développement de nouveaux traitements plus efficaces pour les troubles de la mémoire associés au vieillissement.

Source: Nature Neuroscience (2012) doi:10.1038/nn.3208 online 09 September 2012 Mnemonic Representations of Transient Stimuli and Temporal Sequences in Rodent Hippocampus In Vitro (Visuel@ © Mopic - Fotolia.com)