Comment notre cerveau devient-il capable de créer des souvenirs spécifiques ? Dans l’une des premières études précliniques à examiner le développement de la mémoire chez les jeunes, une équipe de recherche du Hospital for Sick Children (SickKids) a peut-être identifié une cause moléculaire des changements de mémoire dans la petite enfance.
Les souvenirs événementiels, également connus sous le nom de souvenirs épisodiques, sont ce à quoi les gens pensent traditionnellement lorsqu’ils entendent le mot mémoire : un souvenir lié à un contexte spécifique. Pour les jeunes enfants, cependant, la mémoire est plus générale ou de type » essentiel « , et ces souvenirs généraux ne sont généralement pas liés à un contexte spécifique.
Dans une étude publiée dans Science dirigée par les Drs. Paul Frankland et Sheena Josselyn, tous deux scientifiques principaux du programme Neurosciences et santé mentale de SickKids, les chercheurs identifient les mécanismes moléculaires sous-jacents au passage de la mémoire essentielle à la mémoire épisodique chez la souris. L’équipe note que la compréhension de ce changement, qui survient généralement entre quatre et six ans chez les enfants, peut éclairer de nouvelles perspectives dans la recherche sur le développement de l’enfant et les conditions qui affectent le cerveau, des troubles du spectre autistique à la commotion cérébrale.
« Les chercheurs ont étudié le développement de la mémoire épisodique pendant des décennies, mais grâce au développement d’interventions cellulaires précises, nous avons pu examiner cette question au niveau moléculaire pour la toute première fois », explique Frankland, qui détient également une chaire de recherche du Canada en Neurobiologie cognitive.
La croissance du réseau périneuronal peut déclencher des changements dans la mémoire
Chez l’adulte, les traces mnésiques (également appelées engrammes) sont constituées de 10 à 20 % de neurones, mais la taille globale de ces engrammes est doublée chez les jeunes enfants, 20 à 40 % des neurones constituant un engramme supportant une mémoire. .
Alors pourquoi le changement ? L’hippocampe, une partie du cerveau responsable de l’apprentissage et de la mémoire, contient une variété de neurones, y compris un type de cellule inhibitrice appelée interneurone exprimant la parvalbumine (PV). Ces cellules inhibitrices limitent la taille de l’engramme et permettent la spécificité de la mémoire. L’équipe de recherche a identifié qu’à mesure que ces interneurones mûrissent, la mémoire passe du général au plus spécifique et les engrammes se forment à la taille appropriée.
En utilisant la technologie de transfert de gène viral développée par le Dr Alexander Dityatev, chef du groupe de recherche sur la neuroplasticité moléculaire au Centre allemand pour les maladies neurodégénératives, les chercheurs ont décidé d’approfondir et d’explorer la raison de ce changement. Ils ont découvert qu’à mesure qu’une matrice extracellulaire dense, connue sous le nom de réseau périneuronal, se développe autour de ces interneurones dans l’hippocampe, les interneurones mûrissent, modifiant la façon dont notre cerveau crée des engrammes et stocke des souvenirs.
« Une fois que nous avons identifié le réseau périneuronal comme un facteur clé de la maturation des interneurones, nous avons pu accélérer le développement du réseau et créer des souvenirs épisodiques spécifiques, plutôt que généraux, chez les souris juvéniles », explique Josselyn, titulaire d’une chaire de recherche du Canada sur la base des circuits. de Mémoire.
Informer de nouvelles connaissances sur la fonction cérébrale et la cognition
Alors que l’équipe a pu déclencher ce changement de type de mémoire en accélérant le développement du réseau périneuronal, ils notent également que les raisons de la différence d’âge entre les souvenirs de type gist et épisodiques ne doivent pas être négligées.
Lorsque vous pensez à quoi sert la mémoire, il est logique que la mémoire d’un enfant fonctionne différemment de celle d’un adulte. À trois ans, vous n’avez pas besoin de vous souvenir des détails. Une mémoire de type essentiel aide les enfants à construire une large base de connaissances qui peut devenir plus spécifique à mesure qu’ils grandissent et ont plus d’expériences. »
Adam Ramsaran, candidat au doctorat au Frankland Lab et premier auteur de l’étude
S’appuyant sur ces découvertes moléculaires, l’équipe de recherche a accéléré la croissance du réseau périneuronal en fournissant un environnement enrichi pour permettre la formation de souvenirs spécifiques, une découverte qui contribue à éclairer la recherche sur le développement de l’enfant en cours à SickKids et à l’Université de Toronto.
« En dehors du développement de la mémoire, nous avons également trouvé des mécanismes similaires de type maturation impliqués dans différents systèmes sensoriels du cerveau », explique Frankland. « Le même mécanisme cérébral peut être utilisé par plusieurs régions cérébrales différentes à plusieurs fins différentes, ce qui présente de nouvelles opportunités passionnantes pour la recherche et la collaboration. »
