Les scientifiques renversent les émotions associées aux souvenirs chez la souris

Des chercheurs du Howard Hughes Medical Institute de Chevy Chase, au Massachusetts, et du Massachusetts Institute of Technology affirment pouvoir inverser les associations émotionnelles de mémoires spécifiques en utilisant la lumière pour contrôler l'activité des neurones. Ils publient leurs conclusions dans la revue La nature.
Les souris de l'étude ont été soumises à une expérience enrichissante (socialisation avec une souris du sexe opposé) ou à une expérience déplaisante (choc électrique léger).

Les chercheurs expliquent que les souvenirs sont constitués de nombreux éléments différents, hébergés dans différentes régions du cerveau. Le contexte d'une mémoire - les informations sur où et quand l'événement a eu lieu - est stocké dans l'hippocampe. Cependant, les émotions liées à cette mémoire sont stockées dans l'amygdale.

Des recherches antérieures ont suggéré que les associations émotionnelles de la mémoire peuvent être modifiées, ce qui explique comment les psychothérapeutes peuvent aider les patients souffrant de dépression ou de stress post-traumatique. Cependant, le mécanisme neuronal derrière cette manipulation était inconnu jusqu'à présent.

L'année dernière, les chercheurs à l'origine de cette nouvelle étude ont rapporté un certain succès dans l'implantation de faux souvenirs chez la souris.

Pour la nouvelle étude, ils ont conçu une technique pour marquer les neurones qui encodent une mémoire spécifique, ou "engramme". Pour ce faire, ils ont marqué des cellules hippocampiques impliquées dans la formation de la mémoire avec une protéine sensible à la lumière appelée canalrhodopsine. Cette protéine a permis aux chercheurs d’activer les cellules à l’aide d’un laser, ce qui a amené leurs souris à rappeler la mémoire codée par les cellules marquées.

Réactiver les souvenirs en stimulant les cellules de gyrus dentées avec la lumière

Les souris de l'étude ont été soumises à une expérience enrichissante (socialisation avec une souris du sexe opposé) ou à une expérience déplaisante (choc électrique léger). Les chercheurs ont ensuite étiqueté des cellules de mémoire dans la région du gyrus denté de l'hippocampe.

Après une période de 2 jours, les souris ont été placées dans une grande zone et les chercheurs ont noté sur quelle moitié l'arène préférait naturellement les souris.

Les chercheurs ont ensuite stimulé les cellules de gyrus denté marquées chez les souris qui ont subi un choc électrique à chaque fois qu'elles se sont rendues dans l'arène de leur côté préféré. Les chercheurs ont déclaré qu'ils savaient que la réactivation de la mémoire de la peur avait fonctionné parce que ces souris ont rapidement commencé à éviter cette zone.

De même, pour les souris qui ont reçu l'expérience enrichissante, les chercheurs ont activé les cellules de gyrus dentées marquées chaque fois que les souris entraient dans le côté moins privilégié de l'arène. Étant donné que ces souris passeraient alors plus de temps dans cette zone, les chercheurs pensaient que les souris se souvenaient de l’agréable souvenir.

Inverser les associations émotionnelles de la mémoire

Après un autre intervalle de 2 jours, les chercheurs ont tenté d'inverser les réactions émotionnelles chez les souris.

Les souris qui avaient reçu à l'origine le conditionnement de peur avaient leur mémoire du choc électrique réactivée pendant 12 minutes alors qu'elles passaient du temps avec des souris du sexe opposé. Les souris qui avaient initialement reçu le conditionnement de récompense avaient leur mémoire de récompense activée tout en recevant de légers chocs électriques.

Encore une fois, les souris ont été placées dans l'arène à deux zones. Maintenant, les chercheurs ont observé que les souris qui avaient été initialement conditionnées avec la mémoire de la peur ont commencé à passer plus de temps dans la zone où leur mémoire de peur avait été réactivée. Les chercheurs en ont déduit que l'association de récompense avait remplacé la mémoire de la peur.

Le même renversement a également été montré par les souris qui avaient été initialement conditionnées avec la mémoire de récompense.

Toutes ces expériences ont ensuite été répliquées, mais cette fois-ci, des cellules de mémoire dans la région du cerveau émettant des émotions - l'amygdale basolatérale - ont été marquées. Cependant, les chercheurs ont constaté qu’ils ne pouvaient pas induire le même type de commutation chez ces souris en réactivant les cellules amygdales marquées. Le comportement des souris est resté cohérent avec leur conditionnement d'origine.

Les chercheurs disent que ces résultats démontrent que les associations émotionnelles, ou "valences", sont codées dans des circuits neuronaux reliant le gyrus denté à l'amygdale. Une expérience de peur renforce les liens entre la mémoire stockée dans l'hippocampe et les cellules de l'amygdale qui codent la peur.

Cependant, les chercheurs suggèrent que cette connexion peut être affaiblie si de nouvelles connexions codant pour des associations positives se forment entre l'hippocampe et l'amygdale.

L'étude conclut que, bien que les cellules de l'hippocampe soient émotionnellement neutres, les cellules amygdales codent les associations émotionnelles d'une mémoire.

Ensuite, l'équipe examinera comment différencier les cellules de l'amygdale codant pour la peur et celles qui encodent les récompenses, et examinera si la réactivation de souvenirs agréables peut diminuer la dépression.

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