Des scientifiques ont transféré les souvenirs d’un mollusque vers un autre

Une nouvelle et passionnante étude suggère la possibilité que certains souvenirs peuvent être transférés entre des organismes. Les scientifiques ont extrait l’acide ribonucléique (ARN) d’un escargot de mer préalablement formé et l’ont implanté dans un escargot non formé, dont le comportement correspondait alors à celui de l’animal donneur.

Lorsque le cerveau estime qu’une expérience est suffisamment significative, il transfère cette information du stockage à court terme, le tiroir temporaire qui contient des informations comme l’endroit où vous avez mis vos clés de voiture ou le numéro de téléphone d’une personne que vous venez de rencontrer, vers votre mémoire à long terme, où l’information est conservée pour pouvoir y accéder plus tard. Les scientifiques pensent que cet enregistrement est réalisé dans le cerveau en renforçant les connexions entre les groupes de neurones qui participent à l’encodage de l’expérience, un modèle de connexions qui est appelé engramme.

En 2012, les chercheurs du MIT ont identifié les cellules cérébrales de l’hippocampe qui n’étaient actives que lorsqu’une souris découvrait un nouvel environnement. Ils ont ensuite identifié les gènes activés dans ces cellules et ont ajouté le gène de la channelrhodopsine 2 (ChR2), une protéine activée par la lumière utilisée en optogénétique, dans une souris génétiquement modifiée. À l’aide de minuscules fibres optiques, les chercheurs pouvaient transmettre des impulsions de lumière aux neurones du gyrus dentés de l’hippocampe.

Les souris ont été introduites dans un environnement et on les a laissées s’acclimater avec quelques minutes d’exploration. Un léger choc au niveau des pieds a été soudainement introduit, ce qui a amené les souris à craindre cet environnement. Les cellules cérébrales activées ont été marquées avec ChR2. Plus tard, les souris ont été introduites dans un environnement totalement différent, avec un labyrinthe et une odeur évidemment différents, et elles ont été laissées là pour l’explorer. Une impulsion de lumière a été déclenchée sur les neurones impliqués dans la première expérience, provoquant l’activation de la mémoire de la peur et les souris sont rapidement entrées dans une position défensive et immobile. Les rongeurs avaient, pour l’essentiel, été conditionnés par la peur.

Selon le coauteur Xu Liu Liu à l’époque :

Nos résultats montrent que les souvenirs résident réellement dans des cellules cérébrales très spécifiques et en réactivant simplement ces cellules par des moyens physiques, comme la lumière, on peut rappeler toute une mémoire.

Cette étude historique a montré que la mémoire à long terme est stockée dans des connexions modifiées entre les cellules du cerveau, qui peut être rappelée sur commande. Cependant, des données récentes indiquent également une autre explication : les souvenirs pourraient être stockés par des changements dans l’expression des gènes induits par l’ARN non codant (ARNc), une molécule d’ARN qui n’est pas traduite en protéine.

David Glanzman et ses collègues de l’université de Californie à Los Angeles ont formé un mollusque gastéropode, l’Aplysia californica (image d’entête), pour former une réponse conditionnée en stimulant leur queue, déclenchant un réflexe défensif. L’équipe a ensuite procédé à l’extraction de l’ARN de ces escargots entraînés et l’a injecté dans des animaux non entraînés. Ce dernier groupe a hérité d’une réponse sensibilisée similaire.

Chronologie de l’expérience. (Bédécarrats et col./ eNeuro)

Les chercheurs ont également montré que l’ARN extrait d’escargots entraînés augmentait l’excitabilité des neurones sensoriels cultivés, obtenus à partir d’animaux non entraînés et qui contrôlaient le réflexe involontaire.

Les résultats fournissent des preuves que l’ARN peut être impliqué dans la modification de la mémoire, ce qui suggère que le stockage de la mémoire est beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît.

L’étude publiée dans eNeuro : RNA from Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensitization in Untrained Aplysia et présentée sur le site de l’université de Californie : Biologists ‘transfer’ snail memory.