Les chercheurs ont étudié comment l’hippocampe soutient les fonctions de mémoire.
Malgré des recherches approfondies, de nombreux aspects du fonctionnement du cerveau restent encore inconnus.
Une équipe de chercheurs de l’Université Cornell a découvert comment l’hippocampe prend en charge deux fonctions de mémoire.
Ils ont découvert dans une étude sur des rats qu’une fonction impliquait la mémorisation d’associations telles qu’entre le temps et le lieu, tandis que la seconde consistait à prédire ou à planifier des actions futures sur la base d’expériences passées.
« Nous avons découvert que deux codes neuronaux différents soutiennent ces aspects très importants de la mémoire et de la cognition, et peuvent être dissociés, comme nous l’avons fait expérimentalement », a déclaré Antonio Fernandez-Ruiz, professeur adjoint de neurobiologie, dans une déclaration sur le site Internet de Cornell.
Cela pourrait aider au traitement futur des problèmes de mémoire chez les personnes souffrant de démence et de la maladie d’Alzheimer.
Utilisation de « l’optogénétique »
Pour l’étude publiée dans Science, les scientifiques se sont concentrés sur l’hippocampe, une zone du cerveau qui joue un rôle majeur dans la fonction de mémoire.
Ils ont utilisé l’optogénétique, une méthode utilisant la lumière pour allumer ou éteindre les cellules, afin de contrôler l’activité des neurones dans le cerveau d’un rat.
En utilisant un virus injecté dans le cerveau d’un rat, ils pourraient perturber des neurones spécifiques pour perturber une certaine région de l’hippocampe, comme celle utilisée pour apprendre un nouvel itinéraire.
La séquence d’étapes le long d’un tel itinéraire est « codée dans le cerveau comme une séquence de cellules qui s’activent », selon Fernandez-Ruiz.
« La façon dont nous nous en souviendrons à l’avenir est que lorsque nous dormons, la même séquence d’activité est rejouée, donc les mêmes neurones qui codent (le chemin) se déclencheront dans le même ordre », a-t-il ajouté.
Les chercheurs ont observé qu’en raison du brouillage, les neurones ne parvenaient pas à solidifier la mémoire pendant le sommeil. En conséquence, le rat était incapable de se souvenir du chemin, mais il était capable de se souvenir du point de départ et d’arrivée.
« Les aspects associatifs de la mémoire ont été conservés, mais la partie prédictive a été perdue », a expliqué l’équipe.
Dans l’une de leurs expériences, les rats devaient explorer un labyrinthe et étaient récompensés lorsqu’ils parvenaient à trouver un nouveau chemin. Les rats ne se rappelaient plus comment obtenir la récompense.
Cependant, lorsque la récompense était associée à un lieu précis, la mémoire associative fonctionnait même lorsque la fonction prédictive ne fonctionnait pas.
Espoir pour l’avenir?
La perte de mémoire est un symptôme clé de la maladie d’Alzheimer et d’autres formes de démence. L’un des symptômes physiques de la maladie d’Alzheimer est la réduction de la taille de l’hippocampe, qui peut survenir des années avant les premiers symptômes de la maladie.
Les chercheurs ont déclaré que cette étude peut contribuer à comprendre « comment les associations de mémoire se développent en représentations prédictives du monde et aident à concilier des points de vue auparavant disparates sur la fonction hippocampique ».
Fernandez-Ruiz a déclaré : « En examinant quel type de déficits de mémoire surviennent chez un patient, nous pouvons essayer de déduire quel type de mécanisme neuronal sous-jacent a été compromis, ce qui nous aidera à développer des interventions plus ciblées. »
