Les étudiants passent parfois une nuit blanche pour se préparer à un examen. Cependant, des recherches ont montré que la privation de sommeil est mauvaise pour la mémoire. Maintenant, le neuroscientifique de l’Université de Groningen, Robbert Havekes, a découvert que ce que vous apprenez en étant privé de sommeil n’est pas nécessairement perdu, c’est juste difficile à mémoriser. Avec son équipe, il a trouvé un moyen de rendre cette “connaissance cachée” accessible à nouveau quelques jours après avoir étudié en privant de sommeil en utilisant des approches optogénétiques et le roflumilast, un médicament contre l’asthme approuvé par l’homme. Ces résultats ont été publiés le 27 décembre dans la revue Biologie actuelle.
Havekes, professeur agrégé de neurosciences de la mémoire et du sommeil à l’Université de Groningue, aux Pays-Bas, et son équipe ont étudié de manière approfondie comment la privation de sommeil affecte les processus de mémoire. «Nous nous sommes auparavant concentrés sur la recherche de moyens de soutenir les processus de mémoire lors d’un épisode de privation de sommeil», explique Havekes. Cependant, dans sa dernière étude, son équipe a examiné si l’amnésie résultant de la privation de sommeil était le résultat direct de la perte d’informations ou simplement causée par des difficultés à récupérer des informations. “La privation de sommeil sape les processus de mémoire, mais chaque élève sait qu’une réponse qui leur a échappé pendant l’examen peut apparaître des heures après.” Dans ce cas, l’information était en fait stockée dans le cerveau, mais difficile à récupérer.
Hippocampe
Pour répondre à cette question, Havekes et son équipe ont utilisé une approche optogénétique : en utilisant des techniques génétiques, ils ont provoqué une protéine sensible à la lumière (canalrhodopsine) à produire sélectivement dans les neurones qui sont activés lors d’une expérience d’apprentissage. Cela a permis de se remémorer une expérience particulière en faisant la lumière sur ces cellules. «Dans nos études sur la privation de sommeil, nous avons appliqué cette approche aux neurones de l’hippocampe, la zone du cerveau où les informations spatiales et les connaissances factuelles sont stockées», explique Havekes.
Tout d’abord, les souris génétiquement modifiées ont reçu une tâche d’apprentissage spatial dans laquelle elles devaient apprendre l’emplacement d’objets individuels, un processus qui repose fortement sur les neurones de l’hippocampe. Les souris ont ensuite dû effectuer cette même tâche quelques jours plus tard, mais cette fois avec un objet déplacé vers un nouvel emplacement. Les souris qui ont été privées de sommeil pendant quelques heures avant la première session n’ont pas réussi à détecter ce changement spatial, ce qui suggère qu’elles ne peuvent pas se souvenir des emplacements d’origine des objets. «Cependant, lorsque nous les avons réintroduits dans la tâche après avoir réactivé les neurones de l’hippocampe qui stockaient initialement ces informations avec la lumière, ils ont réussi à se souvenir des emplacements d’origine», explique Havekes. “Cela montre que les informations étaient stockées dans l’hippocampe pendant la privation de sommeil, mais ne pouvaient pas être récupérées sans la stimulation.”
Problèmes de mémoire
La voie moléculaire déclenchée lors de la réactivation est également ciblée par le médicament roflumilast, utilisé par les patients asthmatiques ou BPCO. Havekes : « Lorsque nous avons administré du roflumilast à des souris entraînées pendant qu’elles étaient privées de sommeil juste avant le deuxième test, elles se sont souvenues, exactement comme cela s’est produit avec la stimulation directe des neurones. » Comme le roflumilast est déjà cliniquement approuvé pour une utilisation chez l’homme et qu’il est connu pour pénétrer dans le cerveau, ces découvertes ouvrent des voies pour tester s’il peut être appliqué pour restaurer l’accès aux souvenirs « perdus » chez l’homme.
La découverte que plus d’informations sont présentes dans le cerveau que nous ne l’avions prévu, et que ces souvenirs “cachés” peuvent être rendus à nouveau accessibles – du moins chez les souris – ouvre toutes sortes de possibilités passionnantes. «Il pourrait être possible de stimuler l’accessibilité de la mémoire chez les personnes souffrant de problèmes de mémoire liés à l’âge ou de la maladie d’Alzheimer à un stade précoce avec le roflumilast», déclare Havekes. “Et peut-être pourrions-nous réactiver des souvenirs spécifiques pour les rendre à nouveau récupérables de façon permanente, comme nous l’avons fait avec succès chez la souris.” Si les neurones d’un sujet sont stimulés par le médicament alors qu’ils essaient de « revivre » un souvenir ou de réviser des informations pour un examen, ces informations pourraient être reconsolidées plus fermement dans le cerveau. “Pour l’instant, ce ne sont que des spéculations bien sûr, mais le temps nous le dira.”
À l’heure actuelle, Havekes n’est pas directement impliqué dans de telles études chez l’homme. «Mon intérêt réside dans la découverte des mécanismes moléculaires qui sous-tendent tous ces processus», explique-t-il. ‘Qu’est-ce qui rend les souvenirs accessibles ou inaccessibles ? Comment le roflumilast restaure-t-il l’accès à ces souvenirs « cachés » ? Comme toujours avec la science, en abordant une question, vous obtenez de nombreuses nouvelles questions gratuitement.
Source de l’histoire :
Matériel fourni par Université de Groningue. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.