MÉMOIRE: Mais à quoi ressemblent nos souvenirs? – Neuron

C’est avec des sondes-protéines microscopiques qui allument en temps réel les synapses du neurone vivant en temps réel grâce à des marqueurs fluorescents fixés sur les protéines synaptiques que ces scientifiques de l’University of Southern California peuvent visualiser le stockage des données correspondant à nos souvenirs, dans le cerveau. Et cela sans affecter la capacité de fonctionnement du neurone! Cette recherche, publiée dans l’édition du 19 juin de la revue Neuron, donne presque, une image physique à nos souvenirs.

Don Arnold et Richard Roberts, chercheurs à l’USC, sont les concepteurs de ces sondes-protéines microscopiques. Un marqueur fluorescent leur permet d’observer en direct le comportement des synapses lors de la formation de nouveaux souvenirs.

Les synapses apparaissent sous forme de points lumineux le long des dendrites, les «  épines  » des neurones qui transmettent des signaux électrochimiques. Lors du traitement d’une nouvelle information, les spots lumineux changent, matérialisant la manière dont la structure des synapses est modifiée par les nouvelles données. C’est en fait la répartition des connexions synaptiques qui est modifiée lors de la formation d’un souvenir, explique le Dr Don Arnold, professeur agrégé de biologie moléculaire à l’USC et co-auteur de l’étude.

Des sondes-protéines : Ces sondes, qui se comportent un peu comme des anticorps, ont été optimisées pour fonctionner de l’intérieur de la cellule et utilisent une technique appelée « affichage de l’ARNm  », développée par Richard W. Roberts and Jack W. Szostak, lauréats du prix Nobel de médecine. La technique en question permet d’isoler, parmi plus d’un trillion de protéines celle qui va le mieux se lier à la cible. Ici, les sondes appelées « FingRs » sont liées à une protéine verte fluo (GFP), isolée à partir de méduses. Parce FingRs est une protéine, les gènes qui codent pour FingRs peuvent être insérés directement dans les cellules du cerveau de l’animal, qui va fabriquer lui-même ces sondes-protéines. FingRs comprend également un système de régulation qui stoppe la GFP lorsque la protéine cible est allumée à 100%, ce qui permet de générer une image plus nette.

Cette technique, développée dans le cadre du programme américain, Brain Initiative, va permettre aux scientifiques, d’accéder à des informations cruciales sur le fonctionnement de la mémoire.

Source: Neuron 19 June 2013 10.1016/j.neuron.2013.04.017Recombinant Probes for Visualizing Endogenous Synaptic Proteins in Living Neurons(Visuels NIH)

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