Des chercheurs de l’Institut Max Planck de Floride pour les neurosciences ont découvert une nouvelle voie permettant de former des souvenirs à long terme dans le cerveau. Leurs travaux suggèrent que la mémoire à long terme peut se former indépendamment de la mémoire à court terme, une découverte qui ouvre des possibilités passionnantes pour comprendre les conditions liées à la mémoire.
Une nouvelle perspective sur la formation de la mémoire
Notre cerveau travaille avec diligence pour enregistrer nos expériences dans des souvenirs, créant ainsi des représentations de nos événements quotidiens qui restent avec nous pendant de courtes périodes. Les théories scientifiques actuelles sur la formation de la mémoire suggèrent que les souvenirs à court terme sont stockés dans ce que nous pouvons imaginer comme une exposition d'art temporaire dans notre cerveau avant d'être évacués pour les représentations de nouvelles expériences. Une infime fraction de ces souvenirs à court terme – les plus pertinents pour nous – est déplacée vers une exposition plus permanente, notre mémoire à long terme, où ils sont stockés pendant des jours, des années ou des décennies.
Les théories les plus répandues suggèrent qu’il s’agit d’un processus linéaire. Notre expérience est codée dans une mémoire à court terme, qui est ensuite consolidée dans une mémoire à long terme. Cependant, une nouvelle étude menée par le Dr Myung Eun Shin, le Dr Paula Parra-Beuno et le directeur scientifique du MPFI, le Dr Ryohei Yasuda, suggère qu'il pourrait exister un autre moyen de formation de la mémoire à long terme.
Cette découverte revient à trouver un chemin secret menant à une galerie permanente dans le cerveau. La théorie dominante suggérait une voie unique, où les souvenirs à court terme étaient consolidés en souvenirs à long terme. Cependant, nous disposons désormais de preuves solides de l'existence d'au moins deux voies distinctes vers la formation de la mémoire : l'une dédiée aux mémoires à court terme et l'autre aux mémoires à long terme. Cela pourrait signifier que nos cerveaux sont plus résilients qu’on ne le pensait auparavant. »
Dr Myung Eun Shin, auteur principal de l'étude
La principale conclusion : la perturbation de la formation de la mémoire à court terme n’a pas bloqué la mémoire à long terme
L'équipe de recherche s'est concentrée sur une enzyme spécifique dans les neurones appelée CaMKII, qui est essentielle à la formation de la mémoire à court terme. Auparavant, ils ont développé une approche optogénétique qui utilise la lumière pour désactiver temporairement CaMKII. Avec cet outil en main, l’équipe a décidé d’utiliser la lumière pour bloquer la formation de mémoire à court terme chez une souris.
Les souris préfèrent les espaces sombres et, lorsqu’elles ont le choix, elles entreront immédiatement dans un espace sombre après un espace bien éclairé. Cependant, si une souris est effrayée dans un espace sombre particulier, le souvenir de l’expérience effrayante modifiera son comportement et la souris évitera d’entrer à nouveau dans l’espace sombre. Lorsque l’équipe de recherche a utilisé son outil pour perturber la formation de la mémoire, même les souris qui avaient vécu une expérience effrayante une heure plus tôt sont entrées dans l’espace sombre, ce qui suggère qu’elles n’avaient aucun souvenir de l’expérience. Les scientifiques ont réussi à bloquer la formation de la mémoire à court terme.
Ce qui s’est passé ensuite a surpris l’équipe de recherche. Un jour, une semaine ou même un mois plus tard, ces souris modifiaient leur comportement pour éviter les endroits où elles étaient auparavant effrayées. Les souris qui ne semblaient pas se souvenir de l'expérience effrayante une heure après qu'elle se soit produite ont montré des preuves évidentes de s'en souvenir plus tard. En d’autres termes, le blocage de la mémoire à court terme de l’événement n’a pas perturbé la mémoire à long terme.
« Nous avons d'abord été assez surpris par cette observation, car elle était incompatible avec la façon dont nous pensions que les souvenirs se formaient. Nous ne pensions pas qu'il était possible d'avoir une mémoire à long terme d'un événement sans une mémoire à court terme. Cependant, lorsque nous avons répété ces expériences et utilisé plusieurs outils et approches pour vérifier nos résultats, nous en étions convaincus », décrit le Dr Shin. « Plutôt que la formation de la mémoire à long terme soit un processus linéaire nécessitant une mémoire à court terme, il doit exister une voie parallèle vers la formation de la mémoire à long terme qui contourne la mémoire à court terme. »
Implications pour le dysfonctionnement de la mémoire
Cette étude a modifié le modèle de formation des souvenirs dans le cerveau. Des avancées scientifiques significatives surviennent souvent après le renversement des modèles de compréhension précédents, et l’équipe est impatiente de voir où cette ligne de recherche les mènera.
« Cette nouvelle découverte a révisé notre compréhension. Nous étudions actuellement comment se produit cette voie nouvellement découverte vers la formation de la mémoire à long terme. Nous sommes ravis de voir ce que nous pouvons apprendre et ce que cela pourrait signifier pour préserver la rétention de la mémoire à long terme, même lorsque la mémoire à court terme est compromise par le vieillissement ou des troubles cognitifs », explique le Dr Yasuda.
