Développement neuronal et mémoire - La découverte pourrait avoir un impact sur la recherche de nouveaux médicaments

Dans une étude, qui devrait paraître dans le numéro du 30 mars de CelluleDes chercheurs du Picower Institute for Learning and Memory du MIT ont découvert, pour la première fois, que les neurones à différents stades de leur cycle de vie remplissaient potentiellement deux fonctions distinctes, telles que la formation de mémoires distinctes de situations presque identiques et la événement lorsque demandé par un tout petit détail.
L'étude décrit une structure cérébrale qui produit de nouveaux neurones chez l'adulte en tant que cible vitale possible pour le développement de médicaments destinés au traitement des troubles de la mémoire.
L'auteur principal, Toshiaki Nakashiba de l'Institut Picower, a déclaré qu'un déséquilibre entre les neurones jeunes et âgés de la région cérébrale, appelé gyrus denté, peut potentiellement perturber la formation de la mémoire et perturber les dysfonctionnements cognitifs liés au stress post-traumatique ainsi que le vieillissement. Dans le gyrus denté, seul un des deux sites cérébraux génère continuellement de nouveaux neurones tout au long de la vie adulte.
Le co-auteur Susumu Tonegawa, professeur de neurosciences à l'Institut Picower de l'Institut Picower a expliqué:

"Chez les animaux, les expériences traumatiques et le vieillissement entraînent souvent un déclin de la naissance de nouveaux neurones dans le gyrus denté. Chez l'homme, des études récentes ont révélé un dysfonctionnement du gyrus denté et des troubles de la mémoire liés au vieillissement normal."

Le cerveau détecte de petites différences entre des expériences similaires par séparation de formes. Les humains sont capables de rappeler le contenu explicite des souvenirs antérieurs avec seulement des indices limités liés à l'expérience originale lorsque ces modèles sont complets. Par exemple, une personne qui dîne dans le même restaurant français deux soirs de suite fait des expériences ou des observations similaires dans les deux cas, comme le menu, l'environnement, l'heure de la visite, etc.
Les souvenirs distincts que le cerveau de la personne forme pour chaque événement s'appellent la séparation de modèle. Si un ami, par exemple, mentionne un peu plus tard le goût de la soupe à l'oignon, la personne se souvient non seulement du plat qu'ils avaient au restaurant, mais de l'expérience qu'ils avaient après le repas, etc. Ce processus est rappelé par achèvement de modèle.
Alors que la séparation des formes forme une nouvelle mémoire unique basée sur les différences entre les expériences, l'achèvement du motif rappelle les souvenirs en identifiant les similitudes. Les personnes ayant subi une lésion cérébrale grave ou un traumatisme sont souvent incapables de reconnaître le visage de leur famille et de leurs amis qu'elles voient régulièrement, tandis que d'autres personnes atteintes du SSPT sont incapables d'oublier les événements pénibles.
Tonegawa explique:

"La séparation des formes avec facultés affaiblies due à la perte de jeunes neurones peut modifier l'équilibre en faveur de l'achèvement du schéma, ce qui pourrait sous-tendre le rappel de mémoire traumatique récurrent observé chez les patients atteints de TSPT."

Pendant longtemps, les neuroscientifiques ont estimé que ces deux processus opposés et concurrents se produisaient dans différents circuits neuronaux au sein de l'hippocampe, pensant que le gyrus denté était une structure présentant un intérêt significatif pour sa plasticité dans le système nerveux et son impact sur la dépression et l'épilepsie à une lésion cérébrale traumatique, est impliquée dans la séparation des formes, tandis que la région CA3 est impliquée dans l'achèvement du modèle. Cependant, les chercheurs du MIT ont découvert que les neurones engendrés par le gyrus denté pourraient potentiellement avoir des rôles distincts à mesure qu'ils vieillissent.

Les chercheurs du MIT ont exploré une séparation des formes chez des souris qui ont appris à distinguer deux chambres, l’une étant sûre et l’autre un choc désagréable. Pour évaluer les capacités d'achèvement du modèle de souris, les chercheurs ont donné aux souris des indices limités pour se sortir d'un labyrinthe qu'ils savaient négocier plus tôt. Ils ont comparé des souris normales à des souris dépourvues de neurones jeunes ou anciens et ont découvert que les souris présentaient des défauts dans l'achèvement ou la séparation des motifs, en fonction de l'ensemble de neurones épuisés. Des recherches antérieures ont soutenu l'idée que le gyrus denté ou les jeunes neurones effectuaient une séparation des formes lorsqu'ils examinaient la séparation des formes, en manipulant la totalité du gyrus denté ou uniquement les jeunes neurones nés de l'adulte.
Nakashiba a conclu:

"En étudiant des souris génétiquement modifiées pour bloquer la communication neuronale des vieux neurones - ou en éliminant leurs jeunes neurones adultes - nous avons constaté que les neurones anciens étaient inutiles pour la séparation des formes, alors que les jeunes neurones étaient nécessaires. Nos données ont également démontré que les souris dépourvues de vieux neurones étaient défectueuses dans l'achèvement du schéma, suggérant que l'équilibre entre la séparation des motifs et l'achèvement pourrait être altéré à la suite de la perte d'anciens neurones. "

Écrit par Petra Rattue