Faire le lien entre la formation des souvenirs et le comportement
Et le cerveau ne se contente pas de stocker les souvenirs, il est également capable d’y faire appel au moment opportun lorsque cela est nécessaire pour orienter le comportement. Par exemple, lorsque l’on revoit une personne après une longue période et que son apparence a changé, le cerveau récupère les anciens souvenirs de cette personne tout en en créant de nouveaux. Les souvenirs se forment au niveau de l’hippocampe, une structure cérébrale complexe située dans le lobe temporal. Elle fait partie du système limbique, qui regroupe également d’autres structures impliquées dans le traitement et la régulation des émotions et des souvenirs. Ainsi, les lésions de l’hippocampe chez l’homme empêchent l’acquisition de nouveaux souvenirs.
Comment la formation de souvenirs distincts oriente les décisions comportementales
L’hippocampe combine les entrées sensorielles médiées par les systèmes visuel, auditif, tactile et olfactif pour former des souvenirs contextuels qui associent un événement à un lieu, un moment ou des émotions. Cependant, les mécanismes par lesquels il encode les souvenirs et les utilise pour orienter le comportement restent flous. L’objectif du projet FindMEMO était de déterminer comment des stimuli similaires sont traités dans l’hippocampe pour orienter la formation et le stockage de souvenirs distincts. La recherche, entreprise avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), a combiné des techniques d’imagerie et comportementales afin d’étudier l’activité neuronale chez la souris. L’équipe a réalisé des expériences en s’appuyant sur l’imagerie à deux photons, une technique de microscopie qui permet de suivre l’activité de neurones individuels dans les profondeurs du cerveau des souris. Les rongeurs utilisés dans l’étude ont été entraînés à se déplacer dans un environnement de réalité virtuelle et à y détecter de petites différences tout en recevant une récompense comestible lorsqu’ils s’arrêtaient à des points distincts le long de la piste virtuelle. «Nos expériences nous ont permis de faire le lien entre les performances comportementales et l’activité des neurones dans différentes sous-régions de l’hippocampe», explique Manuela Allegra, chargée de recherche à l’ACEM, qui a réalisé ces travaux. Les résultats ont montré que les neurones du gyrus dentelé des souris, la station d’entrée de l’hippocampe, s’activent en réponse à des changements petits ou grands dans l’environnement virtuel. En revanche, l’activation des neurones de CA1, la structure de sortie de l’hippocampe, dépend du degré de différences contextuelles existant entre les environnements. Cela signifie que cette partie de l’hippocampe ne peut discriminer les environnements virtuels que si les différences sont importantes et qu’il adaptera le comportement en conséquence.
L’impact de FindMEMO
FindMEMO est parvenu à établir un lien entre les performances comportementales des souris et les réponses neuronales dans les structures d’entrée et de sortie de l’hippocampe. D’un point de vue scientifique, cette étude apporte des informations fondamentales sur le mécanisme de formation de la mémoire, soulignant clairement le rôle des différentes régions de l’hippocampe. Les résultats ont également contribué à une meilleure compréhension des circuits neuronaux de l’hippocampe impliqués dans l’encodage et le rappel des souvenirs. L’hippocampe est l’une des régions atteintes dans les cas de maladie d’Alzheimer, et son dysfonctionnement est probablement à l’origine des troubles de la mémoire des patients concernés. Selon Manuela Allegra: «Les résultats de FindMEMO pourraient nous permettre de mieux comprendre les troubles neurodéveloppementaux et neurodégénératifs.»
Mots‑clés
FindMEMO, hippocampe, formation de la mémoire, comportement, gyrus dentelé, CA1, activité neuronale
