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Les scientifiques inactivent et réactivent les souvenirs chez les rats en utilisant la lumière
La science fiction se rapproche de la réalité avec une nouvelle expérience dans laquelle les scientifiques ont utilisé une technologie optique / basée sur les gènes impliquant un éclair de lumière pour inactiver puis réactiver une mémoire chez les rats génétiquement modifiés. Ils rapportent leurs conclusions dans la revue La nature.
Les chercheurs, dirigés par le Dr Roberto Malinow de l'Université de Californie à San Diego, ont déclaré que leur étude était la première à démontrer que des connexions renforcées entre les neurones du cerveau sont impliquées dans la mémoire.
Le Dr Thomas R. Insel, directeur de l'Institut national de la santé mentale (NIMH), a déclaré:
"Au-delà des applications potentielles dans les troubles de la mémoire tels que la démence, cette meilleure compréhension de la manière dont fonctionne la mémoire peut aider à maîtriser les souvenirs émotionnels dans les maladies mentales, comme le syndrome de stress post-traumatique."
Bien que l'on ait longtemps pensé que la potentialisation à long terme (LTP) - connexions renforcées entre neurones - régit la formation des souvenirs, l'équipe note que jusqu'à leur étude, il n'y en avait pas eu de preuve.
Afin de fournir des preuves, le Dr Malinow et son équipe ont modifié la force des synapses dans un circuit de mémoire.
Ils l'ont fait en identifiant la LTP lorsqu'une mémoire s'est formée et en supprimant la mémoire avec un processus qui inverse la LTP. Ils ont ensuite ramené la mémoire via LTP.
L'équipe a enlevé les souvenirs des rats et les a ensuite restaurés en optogénétique
Les chercheurs ont utilisé un nouvel outil dans le domaine des neurosciences: l'optogénétique.
Cela fonctionne en adaptant les mécanismes cellulaires qui permettent aux organismes basiques comme les algues d'être contrôlés par la lumière du soleil. Dans leur expérience, cependant, l'équipe a contrôlé des composants de circuit spécifiques chez les animaux avec un laser.
Les chercheurs ont réussi à éliminer les souvenirs de la peur chez les rats et à les ramener en utilisant l’optogénétique.
Ils notent que dans les études classiques de conditionnement de la peur, un ton associé à un choc au pied chez les rongeurs provoque la peur lorsque le son retentit dans le futur. Lorsque la mémoire est active chez le rongeur, il gèle au son de la tonalité.
Mais dans leur expérience, le Dr Malinow et ses collègues ont associé le choc à une stimulation optogénétique, qui a illuminé un groupe de neurones dans un circuit cérébral lié à la mémoire de peur auditive.
«Il n’ya qu’une jungle dans le cerveau - trop de cellules nerveuses traversent un endroit», explique le Dr Malinow, expliquant pourquoi les techniques de stimulation électrique antérieures n’étaient pas capables de cibler ces circuits avec précision.
Quand ils modifiaient le schéma de la stimulation optogénétique, lui et son équipe ont renforcé les connexions neuronales en promouvant la PLT. De plus, en utilisant un processus appelé dépression à long terme (LTD), ils ont pu affaiblir les connexions.
Ce que cela signifie, c'est qu'ils ont pu supprimer un souvenir de peur chez les rats et le ramener ensuite.
Dr. Malinow dit:"Nos résultats ajoutent à la preuve de plus en plus grande que le cerveau représente une mémoire en formant des assemblages de neurones dotés de connexions ou de synapses renforcées. De plus, les résultats suggèrent que l’affaiblissement des synapses démonte probablement les
Les résultats pourraient avoir des implications pour la maladie d'Alzheimer
Après avoir examiné de plus près les cerveaux post-mortem avec l'optogénétique, l'équipe a découvert que les neurones ciblés présentaient des changements de sensibilité des systèmes de messagerie chimique du cerveau.
Ils disent que de tels changements confirment le rôle de renforcement et d'affaiblissement des connexions synaptiques dans l'activation et la désactivation de la mémoire.
"Nous avons montré que les produits nocifs qui se développent dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer peuvent affaiblir les synapses de la même manière que nous avons affaibli les synapses pour éliminer une mémoire", explique le Dr Malinow.
Il suggère que leur ligne de recherche pourrait permettre d'intervenir dans le processus d'affaiblissement des synapses chez ces patients.
Chijko Asanuma, PhD, de la Division NIMH des neurosciences et des sciences comportementales fondamentales, déclare:
"En plus d'éliminer le moindre doute sur un lien entre LTP / LTD et les mémoires, ce travail met en évidence le potentiel stupéfiant du ciblage de précision et de la manipulation des circuits pour atténuer les mémoires inadaptées."
L'étude a été financée par le NIMH.
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