Effacer des souvenirs? Digne de la science-fiction. Les réactiver? C'est ce que des chercheurs ont réussi à faire, avec des rats. Puis ils ont réussi, par une manipulation des synapses, à la réactiver. Leur étude, publiée le 1er juin dans la revue Nature, pourrait faire avancer les recherches sur la maladie d'Alzheimer et améliorer notre compréhension de la perte de mémoire et de la dégénérescence des synapses.
Les chercheurs, de l'école de médecine de San Diego (Californie), ont effacé une partie de la mémoire de rats, puis ont réussi, par une manipulation des synapses (zones de contact entre deux neurones), à la réactiver. Ceci a altéré la réaction de ces animaux à des événements passés.
QUOI ?
Ce qu'on soupçonnait avant cette étude, c'est que les souvenirs sont inscrits dans le cerveau à travers l'affaiblissement ou le renforcement des synapses. Cette modification des synapses prend notamment deux formes différentes:
- la dépression à long terme (DLT) d'une part, une mise sous silence des synapses
- la potentialisation à long terme (PLT) d'autre part, soit le phénomène inverse de renforcement des synapses
Ces deux mécanismes peuvent être influencés par différentes stimulations, le premier par une stimulation à basse fréquence, le second à haute fréquence. L'hypothèse, c'est que l'affaiblissement des synapses efface les souvenirs, quand son renforcement devrait les former.
COMMENT?
Et c'est là qu'interviennent les chercheurs de San Diego. Ils ont, pour vérifier la validité de cette hypothèse, opté pour un processus assez basique de conditionnement, à savoir l'association entre une peur et un stimulus.
Dans cette expérience, les scientifiques ont stimulé certaines cellules nerveuses avec de la lumière. Plus précisément, ils ont implanté une fibre optique dans une région du cerveau des rats. Ce faisant, ils ont simultanément délivré un choc électrique dans le pied de l'animal, afin que soit associée à la stimulation la peur. Un groupe témoin de rats ne recevait pas de choc électrique.
Les scientifiques ont ensuite analysé les changements chimiques qui ont pu avoir lieu dans les synapses, pour savoir s'il y avait bien eu formation d'un souvenir (celui de l'association entre le stimulus et la peur). Et en effet, ils ont remarqué que ceux-ci s'étaient renforcés.
Étape suivante de l'expérience, les chercheurs ont voulu montrer qu'ils pouvaient supprimer de la mémoire des rats l'association entre la stimulation et la peur. Pour ce faire, ils ont stimulé les mêmes nerfs, avec des impulsions lumineuses à basse fréquence. Bingo, les rats n'avaient plus peur.
Mais là où cette expérience est encore plus incroyable, c'est lorsqu'ils ont réussi à réactiver la mémoire, cette fois-ci, grâce à des impulsions à haute fréquence. Ce n'était en effet pas la première fois que des scientifiques parvenaient à supprimer certains souvenirs de cerveaux de rats.
Re-bingo, les rats ont de nouveau réagi par la peur lorsque leurs nerfs étaient stimulés, alors qu'entre temps, on ne les avait pas reconditionnés.
ET APRÈS ?
«Nous pouvons entraîner un animal à avoir peur, à ne plus avoir peur, puis à avoir peur à nouveau, en stimulant les nerfs avec des fréquences qui renforcent ou affaiblissent les synapses», explique Sadegh Nabavi, principal auteur de l'étude.
Cette étude pourrait nous permettre de mieux comprendre la maladie d'Alzheimer. En effet, dans le cerveau des personnes atteintes s'accumule de la bêta-amyloïde, un peptide néfaste pour le système nerveux, et qui affaiblit les connexions synaptiques à peu près de la même façon dont les stimulations de basse fréquence ont effacé la mémoire des rats.
«Comme notre travail montre que nous pouvons inverser le processus qui affaiblit les synapses, nous pourrions potentiellement contrer certains des effets de la bêta-amyloïde chez les patients d'Alzheimer», souligne Roberto Malinow, professeur en neurosciences et l'un des auteurs de l'étude.
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