Explorer la formation et la consolidation de la mémoire
Comprendre comme le cerveau apprend et retient l'information sur une base moléculaire est d'une grande importance dans le diagnostic, le traitement et la prévention de nombreux troubles caractérisés par des troubles cognitifs. Le projet MAPPING FEAR MEMORY («Identification and selective targeting of neuronal networks underlying memory») a utilisé des souris génétiquement modifiées pour cibler les protéines et les réseaux neuronaux impliqués dans l'apprentissage de la peur et la mémoire. Les scientifiques ont d'abord exploré l'importance de l'excitabilité neuronale pendant la formation et le maintien de la mémoire. Ils ont découvert qu'une excitabilité renforcée dans un sous-ensemble moléculairement défini de neurones au sein de l'amygdale latérale renforçait le recrutement neuronal au cours de l'apprentissage de la peur, mais ne constituait pas un mécanisme neurophysiologique influençant la maintenance à long terme des souvenirs de peur. Ils ont conclu que l'excitabilité neuronale est pertinente à la formation mais pas à la rétention des souvenirs. Une autre étude a examiné des souris transgéniques LSL-CaMKII. CaMKII est une protéine-kinase connue pour contribuer à la formation et à la consolidation de la mémoire. Pendant cette expérience, la protéine-kinase CaMKII a été initialement perturbée. Les scientifiques ont ensuite injecté aux souris du tamoxifène pour réinstaurer la fonction de la protéine CaMKII dans des groupes de neurones définis. Cette méthode a permis aux scientifiques de déterminer le réseau neuronal minimal suffisant pour encoder les souvenirs associés à la peur. Ils ont découvert que l'apprentissage situé au niveau de l'amygdale et de l'hippocampe dépendait de la protéine CaMKII au moment de l'apprentissage. La régulation de CaMKII influençait différemment les tâches comportementales dépendant de l'hippocampe par rapport à l'amygdale. Pour découvrir la partie du cerveau impliquée dans la formation et le stockage de la mémoire, les scientifiques ont utilisé une deuxième espèce de souris, les souris dites Arc-dVenus. Ces souris ont exprimé la protéine fluorescente dVenus lorsque la transcription Arc est induite dans un neurone. Les expériences ont démontré que le conditionnement de la peur renforçait considérablement le nombre de neurones exprimant Arc, ainsi que la force d'apports synaptiques glutamatergiques dans ces cellules. De plus, les expériences fournissent une confirmation indépendante dans des conditions physiologiques où l'excitabilité neuronale est le principal régulateur de recrutement neuronal dans l'amygdale latéral pendant l'apprentissage. Alors que ces techniques expérimentales innovantes sont encore en phase préclinique, elles proposent une première étape pour indiquer les principales cibles neurobiologiques d'intérêt dans la prévention et le traitement des troubles associés à la mémoire. De plus, d'autres neuroscientifiques peuvent sont en mesure d'utiliser ces techniques pour élargir les connaissances relatives aux mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans l'apprentissage et la mémoire.
