Dans un rapprochement de la neurobiologie et du renforcement positif, des chercheurs ont induit de bons souvenirs d’un lieu dans une souris. La même technique pourrait être un jour utilisée pour modifier des souvenirs chez les personnes qui ont subi des évènements traumatiques.

Quand nous dormons, notre cerveau rejoue les activités de la journée. Par exemple, le modèle de l’activité cérébrale des souris, alors qu’elles explorent une nouvelle zone au cours de la journée, se rejouera en accéléré, tandis que l’animal dort. Ce processus est considéré comme étant une partie essentielle de l’apprentissage. Les personnes qui manquent de sommeil n’apprennent pas aussi bien que celles qui font une bonne nuit, et quand le processus de “relecture” est perturbé chez les souris, il en va de leur capacité à se rappeler ce qu’elles ont appris la veille.

Karim Benchenane et ses collègues de l’école supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris ont détourné ce processus pour créer de nouveaux souvenirs chez des souris endormies. L’équipe a ciblé les cellules de lieu des rongeurs, des neurones qui s’activent en réponse à être ou à penser à un lieu spécifique. Ces cellules sont censées nous aider à former des cartes internes, ce qui pourrait être notre GPS interne, et les scientifiques norvégiens qui les ont découvertes ont eu un prix Nobel l’année dernière.

L’équipe de Benchenane a utilisé des électrodes pour surveiller l’activité des cellules de lieu de souris alors qu’elles exploraient une petite arène fermée et, dans chacune des souris, ils ont identifié les cellules qui s’activaient seulement à un certain endroit de l’arène. Plus tard, lorsque les souris dormaient, les chercheurs ont suivi l’activité cérébrale des animaux alors qu’ils se rejouaient les aventures de la journée. Un ordinateur détectait l’activation de cellule de lieu spécifique et, se faisant, une électrode stimulait des zones distinctes du cerveau associées à la récompense, le faisceau médian du télencéphale chez la souris.

Lorsque les souris se réveillèrent, elles se sont directement rendues à l’emplacement représenté par la cellule de lieu qui avait été lié à un sentiment gratifiant dans leur sommeil. Un nouveau souvenir, reliant un lieu à une récompense, avait été formé.

C’est la première fois qu’un souvenir conscient a été créé chez des animaux pendant leur sommeil.

Selon les chercheurs :

Ce n’est pas un comportement automatique (à la différence de l’hypnose). Ce que nous créons, est une association entre un lieu particulier et une récompense qui peut être consciemment accessible par la souris.

La souris se souvient de suffisamment d’informations abstraites pour se dire “Je veux aller à un certain endroit”, et y aller quand elle se réveille. C’est une grande percée, car elle montre vraiment ce que l’homme de la rue appelle un souvenir, la capacité d’amener à l’esprit une connaissance abstraite qui peut guider le comportement d’une manière dirigée.

Benchenane espère que la technique puisse être utilisée pour implanter de nombreux autres types de souvenirs, telles que des compétences, au moins pour le moment. Les mémorisations spatiales sont plus faciles à modifier parce qu’elles sont parmi les mieux comprises.

Les conclusions de son équipe fournissent également des informations concrètes sur la façon dont les cellules de lieu fonctionnent. Il est presque impossible de vérifier si elles agissent comme une carte interne alors que les animaux sont éveillés, selon Benchenane, parce que ces animaux utilisent aussi des facteurs externes, tels que des points de repère, pour se diriger. En ciblant spécifiquement les cellules de lieu alors que la souris est endormie, l’équipe a pu tester directement que des cellules spécifiques représentent des lieux spécifiques.

Même lorsque ces cellules s’activent dans le sommeil, elles véhiculent encore l’information spatiale. Cela fournit la preuve que quand il y a activation de cellules de lieu lors de la consolidation des souvenirs dans le sommeil, vous avez la consolidation de l’information spatiale.

Benchenane espère que sa technique sera développée pour aider à modifier les souvenirs, notamment d’évènements traumatiques conduisant aux troubles de stress post-traumatique où à certaines phobies.

L’étude publiée dans la revue Nature Neuroscience : Explicit memory creation during sleep demonstrates a causal role of place cells in navigation.