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Sciences

Mémoire: des synapses en mouvement

17-10-2018

Lorsqu’un souvenir se forme, un vaste circuit de neurones s’active dans le cerveau. Ceux-ci ont, pendant quelques millisecondes, vibré à l’unisson, suivant une « musicalité » (fréquence, rythme) qui constitue la signature de ce souvenir bien précis. Chaque fois que ce souvenir vous revient à l’esprit, ce même groupe de neurones se rallume comme un seul ! Car le chemin allant de l’un à l’autre s’est renforcé. C’est ce qu’on appelle la « potentialisation à long terme », dont les mécanismes sont encore partiellement incompris.

Pensez à un chemin de raquette dans les bois. Le premier marcheur tasse un peu la neige sous son poids. Au fur et à mesure que les promeneurs se succèdent, le chemin sera de plus en plus visible; la trace de plus en plus profonde. C’est un peu le principe de la potentialisation à long terme : plus un souvenir est intense ou utile, plus la connexion entre les neurones activés en même temps se renforce. Par quels mécanismes ? Ils sont complexes. L’un des acteurs est le glutamate, un neurotransmetteur qui, en se fixant sur certains récepteurs de la cellule, active différentes cascades moléculaires. Le flux de calcium, notamment, qui permet « d’électriser » les neurones activés, réveille tout un ensemble de protéines qui finissent par changer la morphologie des synapses en commandant par exemple la multiplication des dendrites (les « branches ») sur le neurone récepteur. Pourquoi certaines synapses sont-elles renforcées et pas d’autres ? « Ça, c’est un grand mystère. Il ne s’agit pas de renforcer toutes les synapses, juste quelques-unes. Les synapses ne sont pas statiques, elles n’arrêtent pas de bouger : morphologiquement, certaines disparaissent, d’autres se créent », explique Yann Humeau, chercheur à l’Institut interdisciplinaire de neurosciences à Bordeaux, en France.

Son équipe a levé le voile, dans un article publié par Nature en septembre dernier, sur l’un des mécanismes qui permettent à un neurone de renforcer très rapidement certains contacts synaptiques. « On a démontré que les récepteurs des neurotransmetteurs bougent constamment. Cette mobilité permet d’augmenter la quantité de récepteurs à un endroit et donc de renforcer le message en quelques secondes, explique-t-il. Quand on immobilise les récepteurs, en y fixant des anticorps qui les figent, on bloque l’apprentissage. Ainsi, les souris ne peuvent plus se souvenir d’une expérience 24 heures plus tard. »

Si ce sujet vous intéresse, lisez notre dossier spécial sur la science des souvenirs.

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