Les néoneurones impliqués dans l’apprentissage et la mémorisation

Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS viennent d'identifier chez la souris le rôle des néoneurones formés par le cerveau adulte. En parvenant à les stimuler de manière sélective, les chercheurs montrent que ces neurones particuliers améliorent les capacités d'apprentissage et de mémorisation de tâches difficiles. Cette nouvelle propriété de ces cellules cérébrales dans l'intégration d'informations complexes pourrait ouvrir des perspectives dans le traitement de certaines maladies neurodégénératives, comme Alzheimer. Cette publication est en ligne sur le site de la revue Nature Neuroscience.

La découverte de nouveaux neurones formés par le cerveau adulte avait fait grand bruit en 2003. Elle mettait à mal le dogme quasi séculaire selon lequel le nombre de neurones est défini dès la naissance, toute perte étant irréversible. Une découverte d'autant plus incroyable que la fonction de ces cellules restait indéterminée jusqu'à aujourd'hui.

Des néoneurones efficaces uniquement dans le cerveau adulte

L'équipe de Pierre-Marie Lledo, chef de l'unité Perception et mémoire (Institut Pasteur/CNRS), vient de mettre en évidence, chez la souris, le rôle joué dans l'apprentissage et la mémoire par ces néoneurones formés par le cerveau adulte. À l'aide d'un dispositif expérimental utilisant l'optogénétique mis au point par la même équipe et qui avait déjà fait l'objet d'une publication en décembre 2010, les chercheurs ont démontré que ces néoneurones, quand ils sont stimulés par un bref flash lumineux, facilitent l'apprentissage ainsi que la mémorisation de tâches complexes.

Le cerveau humain, ici vu sous IRM, recèle encore de nombreux mystères. Ces découvertes chez les souris, si elles sont applicables à l'Homme, pourraient fournir de nouveaux moyens de lutter contre les maladies neurodégénératives. © Mark Lythgoe & Chloe Hutton, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Ainsi les souris mémorisent plus rapidement les informations proposées pendant la tâche d'apprentissage et se souviennent des exercices 50 jours après l'arrêt des expérimentations. À l'inverse, les néoneurones générés juste après la naissance de l'individu ne confèrent aucun avantage, ni pour l'apprentissage, ni pour la mémoire. Seuls les neurones produits par le cerveau adulte sont donc importants pour ces deux fonctions fondamentales.

Des applications pour traiter les maladies neurologiques

« Cette étude démontre que l'activité de quelques neurones produits chez l'adulte peut avoir un effet important sur les processus cognitifs et le comportement. De plus, ce travail illustre, en partie, comment le cerveau assimile de nouvelles stimulationsstimulations. Dans notre vie quotidienne, l'activité électrique (mimée par nos flashsflashs lumineux) est exercée par les centres de l'attention de notre cerveau » explique Pierre-Marie Lledo qui a dirigé ce travail.

Au-delà du rôle fonctionnel qu'elle établit, cette découverte réaffirme le lien patent entre humeur (définie ici par un schéma particulier de stimulation) et activité cérébrale : il est avéré que la curiosité, l'éveil et le plaisir favorisent la formation de néoneurones et, grâce à eux, l'acquisition de nouvelles compétences cognitives. À l'inverse, un état dépressif se répercute sur la production de nouveaux neurones et déclenche un cercle vicieux qui entretient cet abattement. Ces résultats et les technologies d'optogénétique qui ont permis d'y parvenir pourraient se révéler très utiles pour la mise au point de protocolesprotocoles thérapeutiques visant à contrer le développement des maladies neurologiquesmaladies neurologiques ou psychiatriques.