La mémoire nécessite des processus neurocognitifs complexes, et est loin d’avoir livré tous ses secrets. Au cours des dernières années, les neuroscientifiques ont mis en évidence les différentes zones cérébrales impliquées dans les processus mnésiques sans pour autant en comprendre tous les détails. Récemment, des chercheurs ont découvert que, chez la souris, la capacité à se rappeler dépend du moment de la journée. Des résultats qui pourraient un jour permettre de traiter certaines pathologies comme la maladie d’Alzheimer.
« Nous avons peut-être identifié le premier gène chez la souris spécifique à la récupération de mémoire » explique Satoshi Kida du Département de chimie biologique appliquée de l’Université de Tokyo. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications. Chaque fois que vous oubliez quelque chose, cela peut être dû au fait que vous ne l’avez pas vraiment appris — comme le nom de la personne à laquelle vous venez d’être présenté il y a une minute.
Ou cela pourrait être dû au fait que vous ne pouvez pas vous souvenir des informations depuis l’endroit où elles sont stockées dans le cerveau — comme les paroles de votre chanson préférée, qui vous échappent.
De nombreux chercheurs étudient la façon dont de nouveaux souvenirs sont créés. La biologie de l’oubli est plus compliquée à étudier en raison des difficultés à distinguer entre ne pas savoir et ne pas se souvenir. « Nous avons conçu un test de mémoire qui peut faire la différence entre ne pas savoir et savoir » indique Kida.
Une capacité à se rappeler dépendante du cycle circadien
Les chercheurs ont testé la mémoire de jeunes souris mâles et femelles adultes. Dans la phase « d’apprentissage » ou de formation lors des tests de mémoire, les chercheurs ont permis aux souris d’explorer un nouvel objet pendant quelques minutes.
Plus tard, dans la phase de « rappel » du test, les chercheurs ont observé combien de temps les souris ont touché l’objet lors de sa réintroduction. Les souris passent moins de temps à toucher des objets qu’elles se souviennent avoir déjà vu. Les chercheurs ont testé le mécanisme de rappel mémoriel des animaux en réintroduisant le même objet à différents moments de la journée.
Ils ont alors reproduit les mêmes expériences avec des souris saines ainsi qu’avec d’autres souris dépourvues de BMAL1, une protéine qui régule l’expression de nombreux autres gènes.
BMAL1 oscille normalement entre des niveaux faibles juste avant le réveil et des niveaux élevés avant de s’endormir. Les souris entraînées juste avant leur réveil et testées juste après s’être normalement endormies, ont reconnu l’objet. Les souris entraînées au même moment — juste avant leur réveil — mais testées 24 heures plus tard, n’ont pas reconnu l’objet.
Le gène BMAL1 impliqué dans le processus de rappel mémoriel
Les souris saines et celles sans BMAL1 avaient le même schéma de résultats, mais les souris dépourvues de BMAL1 étaient encore plus distraites juste avant de se réveiller.
Les chercheurs ont obtenu les mêmes résultats lorsqu’ils ont testé des souris sur la reconnaissance d’un objet ou d’une autre souris. Une particularité liée à l’heure de la journée juste avant leur réveil normal, lorsque les niveaux de BMAL1 sont normalement bas, fait que les souris ne se souviennent pas d’une chose qu’elles ont définitivement appris et connaissent.
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Selon Kida, la communauté scientifique soupçonnait auparavant que l’horloge interne ou circadienne du corps, qui est responsable de la régulation des cycles veille-sommeil, affectait également l’apprentissage et la formation de la mémoire. « Nous avons maintenant des preuves que les horloges circadiennes régulent le rappel mémoriel » déclare Kida.
Vers des solutions thérapeutiques contre la perte de mémoire
Les chercheurs ont retracé le rôle de BMAL1 dans la récupération de la mémoire à une zone spécifique du cerveau appelée l’hippocampe. De plus, ils ont relié la BMAL1 normale à l’activation des récepteurs de la dopamine et à la modification d’autres petites molécules de signalisation dans le cerveau.
« Si nous pouvons identifier des moyens de stimuler la récupération de la mémoire grâce à cette voie BMAL1, alors nous pouvons penser aux applications aux maladies humaines du déficit de la mémoire, comme la démence et la maladie d’Alzheimer » ajoute Kida.
Cependant, le but d’avoir des capacités de rappel mémoriel qui fluctuent naturellement en fonction de l’heure de la journée, reste un mystère. « Nous voulons vraiment comprendre quel est l’avantage évolutif de subir une altération naturelle de la mémoire à certains moments de la journée » conclut Kida.