Une étude récente apporte un nouvel éclairage sur les récepteurs spécifiques impliqués dans la création de souvenirs. Les scientifiques espèrent que, dans le futur, cette découverte pourrait aider à lutter contre le déclin cognitif lié à l’âge.
Concevoir un médicament pour améliorer la mémoire semble relever de la science-fiction, et cela pourrait encore le rester pendant un certain temps. Pourtant, des avancées significatives émergent dans le domaine de la recherche sur la mémoire.
À mesure que les neuroscientifiques plongent plus profondément dans les mystères du cerveau, les mécanismes de la formation de la mémoire deviennent plus clairs, et les moyens d’améliorer ces mécanismes se précisent.
Des scientifiques de l’Université Columbia Irving Medical Center à New York, dirigés par Catia M. Teixeira, Ph.D., et Zev B. Rosen, Ph.D., se trouvent à la pointe de cette recherche fascinante. Leur dernier projet s’est concentré sur la libération de sérotonine dans l’hippocampe et son impact crucial sur la mémoire.
L’hippocampe et la mémoire
L’hippocampe est reconnu depuis longtemps pour son rôle essentiel dans la mémoire, notamment dans la formation des souvenirs à long terme des expériences vécues. Une région clé de cet organe, appelée CA1, est particulièrement déterminante.
Par exemple, une étude sur des individus ayant subi des dommages à la région CA1 a montré qu’ils souffraient d’une « déficience profonde dans l’apprentissage des lieux ». Une autre recherche a mis en lumière des altérations sévères de la mémoire autobiographique et épisodique chez des patients similaires.
Selon les auteurs de la récente étude, la force de la communication neuronale à travers la région CA1 semble être intimement liée à la formation de la mémoire.
L’hippocampe est fortement influencé par la sérotonine (et d’autres neurotransmetteurs), mais son rôle exact a longtemps été flou. L’équipe de recherche a voulu explorer cette question plus en profondeur.
Pour examiner la fonction de la sérotonine, ils ont utilisé l’optogénétique – une méthode qui permet de contrôler l’activité des neurones à l’aide de lumières. En manipulant les différentes voies de sérotonine dans la région CA1 de l’hippocampe, ils ont pu démêler les effets spécifiques de chacune d’elles.
Ils ont constaté qu’une augmentation de la libération de sérotonine renforçait la communication neuronale dans CA1, ce qui améliorait la mémoire spatiale des souris. À l’inverse, bloquer artificiellement cette libération entraînait des altérations de la mémoire spatiale.
Ces résultats suggèrent que la libération de sérotonine dans la région CA1 pourrait stimuler la mémoire, tout en confirmant que la formation de la mémoire dépend de cette voie. Les résultats de cette étude sont publiés cette semaine dans le journal.
Comprendre que la sérotonine est essentielle à la formation de la mémoire ne suffisait pas; l’équipe souhaitait aller plus loin.
Forage jusqu’au type de récepteur
Il existe plusieurs types de récepteurs de la sérotonine – sept classes générales, en fait. L’équipe a voulu identifier la classe spécifique du récepteur de la sérotonine impliquée dans la mémoire.
«D’abord, explique Teixeira, nous avons découvert que lorsque la sérotonine est libérée de ses réserves endogènes dans l’hippocampe pendant l’apprentissage, la mémoire de l’événement appris est renforcée.
« Nous avons ensuite raisonné qu’en identifiant un type de récepteur de la sérotonine ayant une implication dominante, nous pourrions tester des traitements médicamenteux sur la performance de la mémoire. »
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Enfin, les chercheurs ont identifié le récepteur spécifique de la sérotonine. Comme l’indique Teixeira, « [N]ous avons constaté que la modulation systémique de la fonction du récepteur 5-HT4 avec des médicaments améliorait la formation de la mémoire. »
Cette découverte valide des travaux antérieurs qui avaient également identifié le récepteur 5-HT4 comme jouant un rôle dans la mémoire. De plus, une étude récente menée sur des volontaires humains en bonne santé a montré que la densité des récepteurs 5-HT4 dans l’hippocampe prédit la performance sur un test d’apprentissage verbal.
Étant donné que la capacité cognitive et la mémoire de la plupart des individus déclinent avec l’âge, comprendre les mécanismes précis derrière le stockage et la récupération de la mémoire pourrait avoir des implications considérables.
Si un médicament pouvait améliorer l’activité sérotoninergique des récepteurs 5-HT4 dans la région CA1 de l’hippocampe, il pourrait un jour aider les gens à conserver une acuité mentale jusqu’à un âge avancé. Cependant, il est important de noter que cela reste une perspective lointaine.
Nouveaux développements et recherches en cours
De nouvelles études sont en cours pour explorer davantage cette voie. Les chercheurs examinent non seulement comment la sérotonine interagit avec ces récepteurs, mais aussi comment d’autres neurotransmetteurs pourraient jouer un rôle complémentaire. Par exemple, des études récentes mettent en lumière l’importance de la dopamine et de l’acétylcholine dans le processus de formation et de récupération des souvenirs.
Des essais cliniques sont également envisagés pour tester des médicaments ciblant spécifiquement le récepteur 5-HT4, offrant ainsi une lueur d’espoir pour ceux qui souffrent de troubles de la mémoire, notamment les personnes âgées et celles atteintes de maladies neurodégénératives.
La recherche continue de progresser, et il est essentiel que les scientifiques collaborent pour partager leurs découvertes. En mettant en commun leurs connaissances, ils pourraient ouvrir la voie à des traitements innovants qui pourraient transformer la manière dont nous comprenons et traitons les troubles de la mémoire.
