Les chercheurs de l'Institut médical Howard Hughes de Chevy Chase, MD et du Massachusetts Institute of Technology affirment qu'ils peuvent inverser les associations émotionnelles de souvenirs spécifiques en utilisant la lumière pour contrôler l'activité des neurones. Ils publient leurs résultats dans le journal La nature .

Les souris de l'étude ont été soumises à une expérience enrichissante (socialiser avec une souris du sexe opposé), ou une expérience désagréable (un choc électrique doux).

Les chercheurs expliquent que les souvenirs sont constitués de nombreux éléments différents, qui sont hébergés dans différentes régions du cerveau. Le contexte d'une mémoire - l'information sur l'endroit et le moment de l'événement - est stocké dans l'hippocampe. Cependant, les émotions liées à cette mémoire sont stockées dans l'amygdale.

Des recherches antérieures ont suggéré que les associations émotionnelles de la mémoire peuvent être modifiées, de sorte que les psychothérapeutes peuvent aider les patients souffrant de dépression ou de stress post-traumatique. Cependant, le mécanisme neuronal derrière cette manipulation a été inconnu jusqu'à maintenant.

L'année dernière, les chercheurs derrière la nouvelle étude ont signalé un certain succès dans l'implantation de fausses souvenirs chez la souris.

Pour la nouvelle étude, ils ont conçu une technique pour marquer les neurones qui encodent une mémoire spécifique, ou "engram". Ils l'ont fait en étiquetant les cellules de l'hippocampe impliquées dans la formation de la mémoire avec une protéine sensible à la lumière appelée canalrhodopsine. Cette protéine a permis aux chercheurs d'activer les cellules à l'aide d'un laser, ce qui a amené leurs sujets à rappeler la mémoire codée par les cellules marquées.

Réactivation des mémoires en stimulant les cellules de gyrus dentées avec de la lumière

Les souris de l'étude ont été soumises à une expérience enrichissante (socialiser avec une souris du sexe opposé), ou une expérience désagréable (un choc électrique doux). Les chercheurs ont ensuite étiqueté des cellules de mémoire dans la région dentaire du gyrus de l'hippocampe.

Après une période de 2 jours, les souris ont été placées dans une grande zone et les chercheurs ont fait des notes sur lesquelles la moitié de l'arène que les souris préféraient naturellement.

Les chercheurs ont ensuite stimulé les cellules de gyrus dentées marquées chez les souris qui ont subi le choc électrique chaque fois qu'elles se rendaient dans leur côté préféré de l'arène. Les chercheurs disent qu'ils savaient que la réactivation de la mémoire de la peur avait fonctionné parce que ces souris ont rapidement commencé à éviter cette zone.

De même, pour les souris qui ont reçu l'expérience enrichissante, les chercheurs ont activé les cellules de gyrus dentées étiquetées chaque fois que les souris entraient dans le côté moins préféré de l'arène. Parce que ces souris passeraient plus de temps dans cette zone, les chercheurs croyaient que les souris rappelaient le souvenir agréable.

Inverser les associations émotionnelles de la mémoire

Après un autre écart de 2 jours, les chercheurs ont tenté d'inverser les réponses émotionnelles chez les souris.

Les souris qui recevaient à l'origine le conditionnement de la peur avaient leur mémoire sur le choc électrique réactivé pendant 12 minutes alors qu'ils passaient du temps avec des souris du sexe opposé. Les souris qui avaient initialement reçu le conditionnement de la récompense avaient leur mémoire de récompense activée tout en recevant des chocs électriques doux.

Encore une fois, les souris ont été placées dans l'arène à deux zones. Maintenant, les chercheurs ont observé que les souris initialement conditionnées par la mémoire de la peur ont commencé à passer plus de temps dans la zone où leur mémoire de peur avait été réactivée. De là, les chercheurs ont déduit que l'association de récompense avait remplacé la mémoire de la peur.

Le même renversement a également été exposé par des souris qui avaient été initialement conditionnées par la mémoire de récompense.

Toutes ces expériences ont ensuite été répliquées, mais cette fois, les cellules de mémoire dans la région de traitement de l'émotion du cerveau - l'amygdale basolatérale - ont été étiquetées. Cependant, les chercheurs ont constaté qu'ils ne pouvaient pas induire le même type de commutation chez ces souris en réactivant les cellules d'amygdale marquées. Le comportement des souris est resté conforme à leur conditionnement original.

Les chercheurs disent que ces résultats démontrent que les associations émotionnelles, ou «valences», sont codées dans les circuits neuronaux reliant le gyrre denté à l'amygdale. Une expérience de peur renforce les liens entre la mémoire stockée dans l'hippocampe et les cellules dans l'amygdale qui encode la peur.

Cependant, les chercheurs suggèrent que cette connexion peut être affaiblie si de nouvelles connexions codant des associations positives se forment entre l'hippocampe et l'amygdale.

L'étude conclut que si les cellules de l'hippocampe sont émotionnellement neutres, les cellules de l'amygdale sont actives dans le codage des associations émotionnelles d'une mémoire.

Ensuite, l'équipe étudiera comment distinguer les cellules codant pour la peur et la codification des récompenses de l'amygdale, et examiner si la réactivation de souvenirs agréables peut diminuer la dépression.

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