Les étoiles cérébrales stockent nos souvenirs

Les recherches récentes sur la manière dont les « étoiles cérébrales » (astrocytes) stockent les souvenirs ont redéfini notre compréhension de la rétention de la mémoire dans le cerveau.

Croyances précédentes sur la mémoire et les neurones

Les scientifiques du Baylor College of Medicine ont examiné le rôle des astrocytes, des cellules en forme d’étoile dans le cerveau qui fonctionnent comme de minuscules unités de stockage pour les souvenirs. Ces cellules agissent en collaboration avec des neurones spécifiques appelés engrammes, qui régulent et récupèrent les souvenirs lorsque nécessaire.

Les croyances précédentes affirmaient que seules les réseaux neuronaux étaient responsables de l’apprentissage et de la mémoire. La théorie dominante stipulait que les engrammes neuronaux, activés par des expériences particulières, géraient exclusivement la formation et le rappel des souvenirs, servant à les stocker et les récupérer.

Cependant, le Dr Benjamin Deneen, professeur à Baylor et chercheur principal à l’Institut de recherche neurologique Jan et Dan Duncan, note que les recherches de son équipe remettent en question cette hypothèse. « Bien que nous ayons longtemps étudié les astrocytes et leurs interactions avec les neurones, le rôle des astrocytes dans le stockage et la récupération des souvenirs n’avait pas été exploré jusqu’à présent », explique-t-il.

La nature énigmatique du cerveau

Malgré les progrès significatifs dans la compréhension des mécanismes du cerveau, celui-ci reste l’un des organes les plus énigmatiques du corps. En 2016, des chercheurs de Stanford ont souligné les obstacles considérables auxquels sont confrontés les neuroscientifiques, et bien qu’ils aient fait des avancées dans des domaines comme les conditions neurologiques, de nombreuses inconnues persistent.

Pour enquêter, l’équipe de Baylor a utilisé un modèle de souris pour examiner le rôle des astrocytes dans la mémoire. Ils ont conditionné les souris à associer un événement effrayant à un environnement particulier. Lorsqu’elles ont été placées dans une situation similaire plus tard, les souris se sont figées, montrant une réponse de peur. Cependant, lorsqu’elles ont été placées dans un contexte complètement différent, elles n’ont pas réagi de la même manière.

Les chercheurs ont découvert que le processus d’apprentissage induit par la peur déclenchait un sous-ensemble d’astrocytes exprimant le gène c-Fos, qui joue un rôle crucial dans le circuit du cerveau. « Ces astrocytes exprimant le c-Fos sont physiquement proches des neurones engrammes », a déclaré Michael R. Williamson, co-premier auteur de l’étude. « De plus, nous avons trouvé que les neurones engrammes et les astrocytes sont fonctionnellement connectés. L’activation des astrocytes stimule la communication synaptique dans les neurones engrammes correspondants. »

Activation des astrocytes et rappel de la mémoire

L’équipe a observé que l’activation des astrocytes dans un environnement associé à la peur déclenchait la réponse de figement chez les souris. Cependant, lorsqu’ils ont activé les mêmes astrocytes dans un environnement non effrayant, les souris sont restées figées, ce qui montre que l’activation des astrocytes implique un rappel de la mémoire.

Les chercheurs ont également revisité leurs résultats précédents concernant le gène NFIA, qui joue un rôle clé dans la régulation des circuits de mémoire des astrocytes. Ils ont découvert que la suppression des niveaux de NFIA dans les astrocytes actifs altérait la récupération des souvenirs.

« Lorsque nous avons supprimé le gène NFIA dans les astrocytes actifs, les souris ne pouvaient pas se rappeler le souvenir spécifique associé à un événement d’apprentissage préalable, bien qu’elles se souviennent d’autres expériences », a déclaré le co-premier auteur Wookbong Kwon.

Cette découverte a un impact significatif sur des conditions comme la maladie d’Alzheimer, où la récupération des souvenirs est altérée, et le trouble de stress post-traumatique (TSPT), où certains souvenirs peuvent être nuisibles.

Deneen a conclu : « Ces découvertes soulignent le rôle spécifique des astrocytes dans la mémoire. Différents ensembles d’astrocytes régulent le rappel d’événements d’apprentissage distincts. Les ensembles associés aux souvenirs basés sur la peur diffèrent de ceux liés à d’autres expériences, et il en va de même pour les neurones impliqués. »

Applications futures de la recherche sur la mémoire

À mesure que les recherches sur le cerveau progressent, les thérapies futures pourraient offrir des traitements plus ciblés pour les problèmes de mémoire, allant potentiellement au-delà des approches fictives vues dans des films comme Eternal Sunshine of the Spotless Mind.

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Lisez l’article original sur : New Atlas

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