Comment la mémoire se met à jour au fil du temps

Comment les neurones parviennent-ils à encoder le souvenir d’un événement vécu, et à l’intégrer dans un parcours de vie ? Une étude, publiée le 6 novembre dans la revue Nature, apporte de nouvelles pièces au palais cérébral de la mémoire, cette « sentinelle de l’esprit », selon William Shakespeare (1564-1616).

Une équipe de l’école de médecine du Mont Sinaï, à New York, a voulu comprendre comment un souvenir pouvait être intégré à des expériences de vie récentes. Chez des souris adultes, les auteurs ont suivi l’évolution du souvenir d’un événement stressant : un petit choc électrique sur une patte, que le rongeur apprend à associer à un environnement spatial donné. Par exemple, l’animal ne reçoit aucun choc quand il est placé dans une pièce triangulaire bleue, mais seulement quand il se trouve dans une pièce rectangulaire rouge.

Les chercheurs ont dressé la carte des neurones activés à deux moments : d’une part, pendant que les souris apprenaient ces expériences négatives, puis, d’autre part, pendant qu’elles se reposaient, immobiles, quelques minutes plus tard (périodes d’« éveil calme »). Pour cela, ils ont utilisé l’imagerie calcique, qui consiste, en injectant un virus dans le cerveau, à faire produire aux neurones une protéine particulière : une sonde qui change de fluorescence selon les concentrations en ions calcium dans ces cellules. Or, ces concentrations augmentent quand un neurone est activé. Mesurer les changements de fluorescence permet donc de quantifier l’activité de chacun d’eux.

Consolider un souvenir

Les auteurs se sont focalisés sur les neurones de l’hippocampe, ce pilier de l’encodage de la mémoire. Cette structure cérébrale est, en particulier, une championne des comparaisons sur les expériences de vie : elle crée des liens entre le sensoriel et le « où », le « quoi » et le « quand » des événements vécus.

Première observation : quelques minutes après chaque expérience, alors que la souris est dans une période d’éveil calme, son cerveau « rejoue » cette expérience. En clair, le circuit des neurones activé durant cette expérience, dans l’hippocampe, est alors réactivé. Un phénomène, en réalité, déjà connu.

« En 1989 puis en 1994, on a découvert que les neurones qui encodent un souvenir récent peuvent être réactivés durant le sommeil des animaux », indique Raphaël Brito, postdoctorant en neurosciences au Collège de France (CNRS, Inserm). Puis, « en 2006 et en 2007, on s’est aperçu que ces neurones pouvaient aussi être réactivés pendant des périodes d’éveil, au moment de l’acquisition du souvenir et peu après », ajoute Céline Drieu, postdoctorante à l’université Johns-Hopkins de Baltimore (Maryland).

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