La neurogenèse adulte, dans laquelle de nouveaux neurones sont générés dans l’hippocampe dans le cerveau adulte complètement développé, se produit chez la souris – mais la façon dont les nouveaux neurones sont fonctionnellement intégrés dans les circuits cérébraux existants est restée largement inconnue. Une étude publiée le 4 juin dans la revue Neuron montre un nouveau rôle important pour les neurones générés à l’âge adulte dans la consolidation des souvenirs pendant le sommeil chez la souris.



Des études antérieures ont lié la présence de neurones adultes (ABN) aux souvenirs et à la plasticité synaptique, ce qui en fait des candidats logiques pour participer à la consolidation de la mémoire pendant le sommeil, lorsque les neurones hippocampiques répètent souvent des schémas d’activité présents lorsque l’animal apprend une nouvelle tâche. Mais la fonction des ABN pendant le sommeil est inconnue.

Maintenant, l’auteur principal Masanori Sakaguchi, professeur agrégé à l’International Institute for Integrative Slumber Medication de l’Université de Tsukuba, au Japon, a découvert que les ABN sont essentiels pour le remodelage structurel synaptique et la consolidation de la mémoire pendant le sommeil à mouvements rapides (REM) chez la souris.



« Notre étude est la première à montrer toute activité et fonction d’ABN pendant le sommeil chez les animaux », dit-il. « Nos résultats ouvrent la voie à la révélation d’idées mécanistes sur la façon dont les ABN se lient aux fonctions de mémoire connues pendant le sommeil. »

Les chercheurs ont pu détecter l’activité ABN en utilisant de nouvelles methods pour visualiser l’activité neuronale sur une durée de quatre heures chez des souris naturellement endormies. Parce qu’un seul épisode REM dure généralement moins d’une minute chez la souris, les chercheurs ont manipulé avec précision l’activité ABN au cours de ces épisodes grâce à l’optogénétique – des neurones génétiquement modifiés pour permettre aux scientifiques de les stimuler avec la lumière.

Sakaguchi et ses collègues ont d’abord été surpris de voir que les jeunes ABN montraient peu d’activité pendant le sommeil. Ils ont ensuite vu qu’une petite inhabitants d’ABN s’est activée pendant que les souris apprenaient une mémoire de peur – recevant un léger choc au pied – et a été réactivée dans le sommeil REM subséquent.

« Bien que les niveaux d’activité ABN aient en fait diminué pendant le sommeil REM une fois que les animaux ont réussi à apprendre la mémoire, un processus de consolidation de la mémoire pendant le sommeil REM a réactivé les ABN qui avaient été activés lorsque les souris apprenaient », explique Sakaguchi. Par conséquent, lorsque l’activité ABN a été réduite au silence, la consolidation globale de la mémoire des animaux a été altérée. La manipulation optogénétique qui a à la fois augmenté et diminué l’activité ABN pendant le sommeil REM a entraîné une altération de la mémoire, ce qui suggère qu’il existe des activités ABN hautement coordonnées jouant des rôles essentiels pour la consolidation de la mémoire pendant le sommeil REM.

Les prochaines étapes reliable à explorer remark la réactivation des ABN pendant le sommeil paradoxal consolide la mémoire. La réactivation représente-t-elle une relecture de la mémoire ? Qu’est-ce qui coordonne l’activité ABN pendant le sommeil paradoxal ? Comment les ABN appliquent-ils la consolidation de la mémoire en aval ?

« Nous pensons que ces mécanismes sont essentiels pour que les nouveaux neurones s’intègrent fonctionnellement dans les circuits neuronaux existants », a déclaré Sakaguchi. Il espère que « collectivement, ces études contribueront à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour régénérer le cerveau endommagé. »