Cours 9

Question 1

L’apprentissage et la mémoire chez l’aplysie

Answer 1

Eric Kandel (prix Nobel, 2000) a utilisé l’aplysie, une limace de mer, pour étudier la formation d’une trace mnésique dans un modèle animal très simple. Il a étudié le réflexe de retrait de la branchie déclenché par une stimulation tactile du siphon.

a) Le manteau est écarté de façon à montrer la branchie dans sa position normale.
b) Lorsqu’on applique un jet d’eau sur le siphon, la branchie se rétracte.

Question 2

L’habituation chez l’aplysie

Answer 2

La répétition de la stimulation tactile sur le siphon atténue la réponse comportementale, le retrait de la branchie, c’est l’habituation.

D’un point de vue moléculaire, le neurone sensoriel libère du glutamate (neurotransmetteur excitateur) au niveau de la fente synaptique le séparant du neurone moteur.

La stimulation répétée du neurone sensoriel conduit à une diminution progressive de la libération de glutamate. Cette diminution correspond à une réduction du nombre de vésicules contenant le glutamate. Ceci diminue la réponse du neurone moteur qui retire la branchie.

• Les sessions doivent cependant être espacées dans le temps, de quelques heures à une journée. Si elles sont données les unes à la suite des autres, sans repos - on parle d’apprentissage «massé» - les mêmes sessions d’apprentissage ne produisent pas de mémoire à long terme.

• Il s’agit d’un principe général de la psychologie de l’apprentissage, l’entraînement espacé est plus efficace que le «massé» pour produire de la mémoire à long terme

Question 3

La sensibilisation chez l’aplysie

Answer 3

La sensibilisation permet d’identifier et d’apprendre à éviter les stimuli nocifs ou menaçants.
Si panne de courant, on va être plus anxieux au stimulus (mur qui craque)

Après un choc électrique sur la queue (stimulus nocif) l’aplysie répond à une stimulation tactile du siphon par une amplification du retrait de la branchie = sensibilisation.

Question 4

Mécanisme de sensibilisation du réflexe de retrait de la branchie chez l’aplysie

Answer 4

Un stimulus douloureux appliqué sur la queue (choc électrique) active le neurone modulateur sérotoninergique, qui facilite la neurotransmission à la synapse entre le neurone sensoriel et le neurone moteur. Il y a donc une amplification du réflexe de retrait de la branchie.

Cette expérience douloureuse résulte d’un renforcement temporaire de l’activité des connections synaptiques, c’est une sorte de mémoire à court terme (MCT).

Question 5

Mécanisme moléculaire de la sensibilisation

Answer 5

a) Un choc électrique sur la queue:
La libération de sérotonine sur la terminaison présynaptique entraine une élévation de messagers secondaires (AMPc et PKA) qui facilite (amplifie) la libération de glutamate par le neurone sensoriel lorsque le siphon est stimulé tactilement. Cette augmentation transitoire du glutamate correspond à une mémoire à court terme.

b) Plusieurs chocs électriques:
Cela créé une mémoire à long terme qui résulte du renforcement persistant des connections synaptiques. La stimulation répétée des chocs électriques du neurone modulateur sérotoninergique produit une sensibilisation à long terme: les PKA vont se rendre au noyau et y induire la transcription de nouveaux gènes, ce qui va permettre la synthèse de nouvelles protéines. Celles-ci vont entrainer la formation de nouvelles connections synaptiques qui augmentent l’efficacité de la synapse. Changement à long terme = mémoire à long terme

Question 6

La tranche d’hippocampe de rat «in vitro» est un autre modèle très utilisé pour:

Answer 6

étudier la mémoire.
Il est possible de retirer l’hippocampe du cerveau des souris/rats de laboratoires et de le découper en fines tranches avec un microtome (épaisseur des tranches: 450 μm).

On peut maintenir ces tranches vivantes pendant quelques heures en les perfusant dans une solution oxygénée (reconstituant le liquide céphalo-rachidien) et faire des enregistrements in vitro.

Question 7

Anatomie de l’hippocampe d’un rat

Answer 7

L’hippocampe est formé de 2 fines couches de neurones repliées l’une sur l’autre : le gyrus denté et la corne d’Ammon (CA). La corne d’Ammon est divisée en 4 parties, mais les plus importantes sont les régions CA1 et CA3.

1.L’information entre dans l’hippocampe par le cortex entorhinal via la voie perforante. Les axones de la voie perforante font synapse sur les neurones du gyrus denté.

2.Les cellules granulaires du gyrus denté émettent des axones, les fibres moussues, qui forment des synapses sur les cellules pyramidales de l’aire CA3.

3.Les axones des cellules pyramidales CA3 se ramifient, l’une des branches quitte l’hippocampe par le fornix. L’autre branche, qui forme les collatérales de Schaffer, fait synapse sur les neurones pyramidaux de CA1.

Les cellules pyramidales CA1 projettent enfin à leur tour leurs axones vers le subiculum ou le cortex entorhinal.

Question 8

La découverte de la potentialisation à long terme (PLT)

Answer 8

La potentialisation à long terme (PLT) est un mécanisme de plasticité synaptique initialement décrit dans l’hippocampe, qui comme on l’a vu, a un rôle critique dans la formation des souvenirs. C’est une augmentation persistante de l’activité synaptique après la stimulation à haute fréquence d’une synapse.

1ère découverte de la PLT (Norvège, 1973): Bliss et Lomo, qui travaillaient sur des lapins in vivo, ont montré qu’une stimulation à haute fréquence de courte durée des synapses de la voie perforante sur les neurones du gyrus denté provoquait une PLT.

La plupart des études subséquentes (dessin d’une expérience type ci-bas) ont été faites sur les synapses formées par les collatérales de Schaffer (stimulation) et les neurones de CA1 (enregistrement) sur des tranches d’hippocampes de rats (in vitro).

Question 9

Potentialisation à long terme dans CA1

Answer 9

Augmentation d’une réponse
a) Dans une expérience typique, une électrode implantée dans un neurone CA1 de tranches d’hippocampe enregistre l’activité post-synaptique (PPSE) induite par la stimulation de 2 afférences. Ces stimulations-test sont pratiquées à toutes les minutes pendant 15-30 minutes (pour avoir une réponse de base stable).

b) Puis, une brève stimulation à haute fréquence (100Hz), la tétanisation, est délivrée (par la même électrode) sur les afférences 1, ce qui induit la PLT. La stimulation-test suivante génère un PPSE de plus grande amplitude que ceux de la ligne de base.

c) Les afférences 2, sur le même neurone, mais qui n’ont pas subi de tétanisation ne démontrent pas de PLT.

*La PLT est spécifique à l’afférence tétanisée.
*Les modifications synaptiques résultant de la tétanisation rendent les synapses stimulées plus efficaces.

Question 10

La PLT est très:

Answer 10

durable
Expérience sur un rat in vivo : (vivant)
Cette PLT a été induite par une stimulation tétanique via des électrodes implantées dans un rat éveillé. La PLT est encore présente après une année.

Question 11

Mécanisme de la PLT dans CA1

Answer 11

Les médiateurs de la transmission synaptique excitatrice dans l’hippocampe sont les récepteurs du glutamate.

Prenons comme exemple une synapse typique entre les collatérales de Schaffer et les cellules pyramidales CA1. La stimulation des collatérales de Schaffer provoque la libération de glutamate qui agit sur les récepteurs post-synaptiques AMPA et NMDA.

a) Lorsque le potentiel de membrane post-synaptique est négatif, les récepteurs NMDA sont bloqués par les ions Mg2+. Le courant ionique produit (PPSE) provient seulement du passage des ions Na+ à travers les récepteurs AMPA, ce qui va dépolariser la membrane.

b) Lorsque la libération de glutamate coïncide avec une dépolarisation post- synaptique suffisante pour enlever les ions Mg2+, le canal du récepteur NMDA se libère et laisse entrer les ions Na+ mais aussi les ions Ca2+.

Question 12

Augmentation du calcium au niveau post- synaptique durant une PLT

Answer 12

Preuve de l’augmentation du calcium:
Deux types d’expériences, qui inhibent l’induction de la PLT, ont prouvé que la PLT s’accompagne d’une augmentation de la concentration post-synaptique d’ions calcium.

1. Le blocage des récepteurs NMDA par un antagoniste (ex. APV)
2. Le blocage de l’élévation de la concentration intracellulaire d’ions Ca2+ par l’injection d’un chélateur de Ca2+ dans le neurone post-synaptique (le chélateur fixe les ions Ca2+ ).

Effets de l’augmentation du calcium post-synaptique:
L’élévation de la concentration intracellulaire d’ions Ca2+ active 2 protéines kinases:
- la protéine kinase C (PKC)
- la protéine-kinase II calcium-calmoduline-dépendante = CaMKII

Les protéines-kinases régulent l’activité d’autres protéines par phosphorylation.
Important du calcium car permet l’activation protéines kinases = régulent l’activité d’autres protéines

Question 13

Différents mécanismes d’expression de la PLT dans CA1

Answer 13

Donc, l’entrée du Ca2+ par les récepteurs NMDA active des protéines kinases qui augmentent l’efficacité d’une synapse par deux mécanismes distincts :

1) La phosphorylation des récepteurs AMPA (par PKC ou CaMKII) induit probablement un changement de conformation de la protéine qui augmente la conductance ionique du canal. C’est-à-dire que l’efficacité des récepteurs AMPA pré-existants augmente.

2) L’insertion dans la membrane post-synaptique de récepteurs AMPA nouvellement formés. Il y aurait des vésicules situées à proximité de la membrane qui contiendraient des récepteurs AMPA en réserve. Ces vésicules pourraient fusionner avec la membrane post-synaptique et augmenter le nombre de récepteurs AMPA.

Question 14

L’apprentissage au niveau synaptique

Answer 14

Pendant l’apprentissage, les synapses se renforcissent.

L’augmentation du nombre de récepteurs dans la membrane post-synaptique entraine des modifications structurales qui élargissent la taille de l’épine dendritique, ce qui rend la synapse plus efficace.

Voir photo

Question 15

Croissance des épines dentritiques en réponse à une PLT-1

Answer 15

La fusion des vésicules contenant les récepteurs AMPA avec la membrane post- synaptique permet d’augmenter le nombre de récepteurs fonctionnels au niveau de la synapse. Cette addition de membrane et de récepteurs entraine des modifications structurales des épines dendritiques, qui apparaissent comme gonflées. Après une PLT, les épines dendritiques se développent et parfois même se divisent pour accueillir de nouvelles synapses.

Modifications structurelles:
Formation de nouvelles épines dendritiques une heure après l‘induction d‘une PLT dans l‘hippocampe.

Question 16

Dépression à long terme dans l’hippocampe

Answer 16

S. Dudek et M. Bear (1992) montrèrent que la stimulation tétanique à basse fréquence des collatérales de Schaffer provoquait un affaiblissement de la transmission synaptique. C’est la dépression à long terme (DLT).

a) Enregistrement des PPSE d’un neurone CA1 lorsqu’il est stimulé alternativement par 2 inputs.

b) L’enregistrement effectué montre que la stimulation tétanique à basse fréquence (1 Hz) (flèche) des afférences 1 induit une réduction de la réponse par rapport à la ligne de base = DLT.

c) La DLT est spécifique : la stimulation de l’afférence 1 n’affecte pas la réponse produite par la stimulation de l’afférence 2.

Question 17

Mécanismes expliquant la PLT et DLT dans l’hyppocampe

Answer 17

L’induction de la DLT est aussi produite par l’activation des récepteurs NMDA et l’entrée de Ca2+ dans le neurone post-synaptique.

Comment le même signal, c’est-à-dire une élévation de Ca2+ au niveau post-synaptique, peut-il conduire à la fois à l’induction de la PLT et de la DLT ?

La différence est liée au niveau d’activation des récepteurs NMDA et à l’entrée de Ca2+ suite à une stimulation à haute ou basse fréquence:
- SHF: Le neurone post-synaptique est fortement dépolarisé -» Mg2+ sort et libère tous les canaux des récepteurs NMDA -» l’afflux massif d’ions Ca2+ entrant par les canaux induit la PLT

• SBF: Le neurone post-synaptique est faiblement dépolarisé -» blocage partiel des récepteurs NMDA -» l’afflux moindre de Ca2+ entrant par les canaux des récepteurs NMDA induit la DLT

Les différentes concentrations intracellulaires de calcium induisent l’activation de différentes enzymes.

• ↑↑↑↑ Ca2+ -» active protéines kinases -»phosphorylation des récepteurs AMPA -» PLT.
• La phosphorylation des récepteurs AMPA augmente leur conductance ionique. Les protéines kinases induisent aussi l’insertion de nouveaux récepteurs AMPA dans la membrane.
• ↑ Ca2+ -» active protéines phosphatases -» déphosphorylation des récepteurs AMPA.
• La déphosphorylation des récepteurs AMPA réduit leur conductance ionique.
• Il y a aussi internalisation des récepteurs AMPA à la synapse -» DLT

Voir photo

Question 18

Souris mutantes

Answer 18

1) Les premières expériences avec des souris mutantes de Tonegawa et al. (MIT):

Délétion du gène CaMKII :
- Comportement : les souris présentaient des déficits mnésiques dans les tests d’apprentissage
- Enregistrements électrophysiologiques : absence de PLT dans l’hippocampe.

Conclusion: il y a bien une corrélation entre la PLT et la mémoire.

2) Avancée remarquable faite par Tonegawa avec des souris mutantes du récepteur NMDA:
Il est maintenant possible de restreindre la délétion des récepteurs NMDA à une région spécifique (CA1) et à un moment spécifique du développement (ex. 3ième semaine post-natale).
- Comportement : performance médiocre dans le test d’apprentissage de la piscine de Morris.
- Enregistrements : ces souris présentent un déficit de la PLT et de la DLT
Conclusion : Les récepteurs NMDA jouent un rôle clé dans l’apprentissage et leur action est spécifique aux neurones CA1 de l’hippocampe.

3) Souris mutantes qui surexpriment les récepteurs NMDA:
Ces souris montrent de meilleures capacités d’apprentissage dans certains tests de mémoire !

Question 19

Induction de la PLT par apprentissage
Est-ce que la PLT représente vraiment la mémoire?

Answer 19

Les rats préfère généralement la partie obscure, mais choc dans partie obscure

a) Dans cette expérience, le rat reçoit un choc électrique dans le compartiment obscur et développe instantanément un comportement d’évitement (mémoire du choc).
Des électrodes insérées dans l’hippocampe enregistrent l’efficacité synaptique avant et après le comportement d’évitement.

b) Les enregistrements de l’activité synaptique dans CA1 (PPSE) montrent que le développement de la PLT correspond au souvenir de cet expérience.

Question 20

Synthèse protéique et consolidation mnésique

Answer 20

Dans le test d’évitement actif, le comportement d’évitement dure normalement plusieurs jours à plusieurs semaines.

Si les rats reçoivent un inhibiteur de la synthèse protéique juste avant de subir le conditionnement :
- Les rats se réfugient dans le compartiment éclairé et évitent le compartiment sombre, donc l’apprentissage est réussi.

• Par contre, ce souvenir s’estompe le jour même car la synthèse des protéines est bloquée.

Conclusion : La synthèse de nouvelles protéines est nécessaire à la consolidation mnésique, lorsque les éléments de la mémoire à court terme sont transformés en souvenirs à long terme.

Question 21

Réarrangement synaptique après l’apprentissage ou la mémorisation (p.922)

Answer 21

Des rats placés dans un environnement «enrichi» montrent une augmentation du
nombre de synapses dans le cortex (25% par neurone dans le cortex occipital). Les synapses peuvent être renforcées ou affaiblies dépendamment des conditions de leur environnement (enrichi ou pauvre).

Ces changements structuraux sont à la base de la mémorisation à long terme et la capacité de se rappeler les choses que l’on a déjà apprises même si cela fait longtemps!

Question 22

La plasticité synaptique

Answer 22

Comme on l’a vu, les neurones ont cette capacité de modifier de façon durable l’efficacité de leur transmission synaptique, par exemple via le mécanisme de PLT. Lorsque les synapses augmentent ou diminuent leur activité, on parle de plasticité synaptique.

Donc, lorsqu’on apprend, certaines connexions neuronales se renforcissent. Ce phénomène créé des circuits de neurones qui deviennent «habitués» à travailler ensemble et l’information y circule plus facilement, comme un sentier dans la forêt qui s’agrandit lorsqu’on y marche souvent.

Pour se remémorer un fait ou un événement des jours ou des années plus tard, il faut réussir à réactiver ces circuits nerveux. Cela est plus facile dans certaines conditions, par exemple s’il y a eu un long apprentissage par répétition ou si les émotions étaient très fortes au moment de l’encodage (comme on l’a vu au cours 8).

Question 23

La plasticité cérébrale

Answer 23

La plasticité cérébrale ou neuroplasticité est la capacité du cerveau de créer, défaire ou réorganiser les réseaux de neurones et les connexions de ces neurones. Le cerveau est ainsi qualifié de « plastique » ou de « malléable ».

Ce phénomène est responsable de la diversité de l’organisation fine du cerveau parmi les individus (l’organisation générale est régie par l’hérédité) et des mécanismes de l’apprentissage et de la mémorisation.

La plasticité cérébrale est présente tout au long de la vie, avec un pic d’efficacité pendant le développement, puis toujours possible mais moins fortement chez l’adulte, c’est ce qui nous permet d’apprendre ou de mémoriser de nouvelles choses.

Question 24

Récapitulation du mécanisme de formation des souvenirs

Answer 24

L’apprentissage repose sur la plasticité des circuits de notre cerveau.

On peut donc dire que le cerveau stocke de l’information dans des réseaux de synapses modifiées (la disposition de ces synapses constituant l’information) et qu’il récupère cette information en activant ces réseaux. Tous nos souvenirs (événements, mots, images, émotions, etc.) correspondent dans notre cerveau à l’activité particulière de certains réseaux de neurones ayant des connexions renforcées entre eux.

Aucun neurone isolé ne contient en lui-même l’information nécessaire à la restitution d’un souvenir. La trace mnésique est plutôt latente

L’association de ces groupes de neurones corticaux répartis dans différentes aires cérébrales est rendu possible grâce à certains réseaux de neurones pré-câblés.

Certains de ces réseaux pré-cablés, comme ceux de l’hippocampe, jouent donc un rôle clé dans la formation des souvenirs de la mémoire déclarative qui peuvent être conservés pendant des années.

Question 25

La plasticité cérébrale est, avec la neurogénèse adulte, une des découvertes récentes les plus :

Answer 25

importantes en neurosciences. Elle montre que le cerveau est un système dynamique en perpétuelle reconfiguration.

Elle est opérante dans l’apprentissage où les réseaux et de connexions vont se renforcer, mais aussi, comme on l’a vu dans les cours précédents, lors de lésions sur le corps ou directement dans le cerveau, ce qui permet au cerveau de récupérer et de se restructurer.

Question 26

Faux souvenirs - définition

Answer 26

• Un « faux souvenir » est le phénomène psychologique qui se produit lorsqu’une personne se remémore un événement qui, en fait, n’a jamais eu lieu.
• Pionnière: la psychologue Elizabeth Loftus (années 1970)

Question 27

Information trompeuse
Expérience de Loftus & Palmer (1974):

Answer 27

Après avoir visionné une vidéo montrant un accident d’auto mineur. On demande aux participants: À quelle vitesse roulaient les autos lorsqu’elles :
a) Se sont fracassées
b) Sont entrées en collision
c) Se sont heurtées
d) Se sont frappées
e) Sont entrées en contact

La nature des mots utilisés concernant l’intensité de l’accident influencent le souvenir des participants. Les participants avec lesquels on utilisait des mots plus «dramatique» rapporte une vitesse plus élevé de même que des vitres brisées (qui n’était pas présente)

Question 28

Les expériences de Élizabeth Loftus

Answer 28

• Elle demande à des sujets de regarder les photos d’un accident de la circulation. Elle pose ensuite des questions aux sujets pour explorer leurs souvenirs des faits observés.

• Ainsi, elle a mis en évidence de nombreuses erreurs dans les témoignages, provoquées par la manière dont les questions sont posées.

• Un exemple typique est de demander aux sujets : De quelle couleur était la camionnette stationnée derrière la scène de l’accident ? (Or la camionnette n’a jamais existé !!!)

• Les mots utilisés dans la formulation de la question peut induire une réponse différente.
• Si on demande aux sujets:
a) Avez-vous vu les vitres brisées?
b) Avez-vous vu des vitres brisées?

• Les sujets qui devaient répondre à la question (a) avaient plus tendance à répondre «oui» que ceux qui répondaient à la question (b) (Loftus, 1975).

Elizabeth Loftus a réussi en 1995 à implanter le souvenir d’un événement « personnel » n’ayant jamais eu lieu.
• Après avoir rencontré les parents de 24 participants (étudiants d’université) pour son étude, Élizabeth Loftus a réalisé pour chacun des participants un petit livret contenant 4 anecdotes autobiographiques :

• Trois anecdotes s’étaient effectivement déroulées dans l’enfance du participant ; et une quatrième, fictive, relatait un épisode au cours duquel l’enfant se serait perdu dans un grand magasin vers l’âge de 5 ans.

• Après la lecture du livret, les participants devaient rapporter par écrit ce dont ils se souvenaient par rapport à chacune des anecdotes.

• Le résultat est étonnant : 7 personnes (29 %) se sont rappelées, partiellement ou intégralement, du faux événement après la lecture du livret !

Lorsqu’un faux souvenir est intériorisé, extrêmement difficile de faire une différence

Question 29

Identification du criminel

Answer 29

Il y a maintenant des laboratoires qui étudient l’identification faite par les témoins oculaires (eyewitesses).

Expérience : Les sujets regardent une courte vidéo d’un crime simulé. Puis on leur demande d’identifier le criminel, soit sur une série de photos ou une vraie file d’individus. La façon dont sont données les instructions influence la sélection du criminel.

Les témoins simulés (comme vrais témoins oculaires) font des erreurs, qui dépendent de plusieurs facteurs :
- mauvaise vision (condition = je veux me cacher) de la scène pendant le crime
- expérience comme témoin du crime très stressante !
- le criminel a été vu très rapidement
- délai trop long entre le crime et l’identification du criminel.

Que penser du témoin oculaire d’un crime pendant un procès…
E. Loftus (1994) produit une série d’expériences qui démontrent clairement qu’il est relativement facile de développer un souvenir complètement fictif si les suggestions et la désinformation viennent d’une figure d’autorité pendant une série d’entrevues.
Surtout si peu de confiance en soi
Un contre-interrogatoire musclé peut induire en erreur le témoin.
»»» erreurs judiciaires «««« »»»conséquence grave«««

Même si le témoin jure ce qu’il a vu, ce n’est pas nécessairement vrai. Ce n’est pas de la mauvaise volonté de la part du témoin, mais la mémoire n’est pas fiable. Un témoignage oculaire n’est donc pas une preuve irréfutable.

Question 1
Imaginez que vous êtes un juge dans une cause de meurtre et qu’un témoin oculaire vienne témoigner à la barre. De quelle façon vos connaissances des fausses mémoires vont-elles influencer l’utilisation de ce témoignage ? on ne peut pas croire à 100%

Conclusion: Loin d’enregistrer fidèlement nos expériences vécues, notre mémoire reconstruit en permanence nos souvenirs (en accord avec nos croyances, notre culture, …).
«Une fois que les fausses mémoires sont implantées, il est très difficile de les différencier des vraies mémoires.» E. Loftus

Question 30

La création de fausses mémoires chez la souris

Answer 30

Des expériences en optogénétique ont démontré que chez les souris, la réactivation de certaines cellules de l’hippocampe (gyrus denté, CA1) en même temps qu’une expérience de peur va créer une fausse mémoire du contexte de peur (1, 2).

Les souris sont d’abord mises dans une boîte A, sans danger. Les cellules de lieu de l’hippocampe qui s’activent induisent l’expression de ChR-2 (Channelrhodopsin-2 (ChR-2): un canal qui peut ensuite être activé par la lumière).

Les souris sont ensuite placées dans une boîte B, dans laquelle elles reçoivent un léger choc électrique en même temps que le souvenir de la boîte A est «réactivé» par la lumière. (La lumière est délivrée par une fibre optique dans l’hippocampe).

Lorsque les souris sont remises dans la boîte A, elles ont peur.

Question 31

Consolidation et reconsolidation

Answer 31

Consolidation : la trace mnésique d’un nouvel apprentissage (souvenir) est initialement instable. Si une interférence souvient durant sa consolidation dans la mémoire à long terme, le souvenir sera dégradé, voir perdu

Reconsolidation : la remémoration peut ramener un souvenir consolider sur une forme instable dans la mémoire à court terme. Ce souvenir doit être consolider de novo afin de persister

• En 1968, un article de Misanin, Miller et Lewis a créé la surprise en démontrant que les souvenirs sont susceptibles d’être altérés ou sélectivement supprimés, même après leur consolidation. Le dogme à l’époque étant qu’un souvenir consolidé était indélébile.

• Expérience de conditionnement classique :
SI: choc électrique sous les pattes
SC: cloche

1) Consolidation : 1er jour
• Normalement les rats vont naturellement boire à partir d’un dispositif placé dans la cage. (D’habitude, les rats non-stressé boivent beaucoup d’eau)

a) Après conditionnement (SI+SC), les rats se dirigent plus lentement vers le dispositif, à cause de leur peur.

b) Un électrochoc sur le crâne des rats qui viennent d’être conditionnés induit une amnésie rétrograde ; les rats oublient leur conditionnement et vont boire tranquillement. L’électrochoc bloque la consolidation.
- S’il y a un délai de 24h entre le conditionnement et l’électrochoc, pas d’atténuation de la peur apprise car elle a déjà été consolidée.

Le délai permet la consolidation de la peur apprise.

2) Reconsolidation (le second jour):
1.Après la consolidation du souvenir de la peur apprise,

2.certains rats conditionnés entendent la cloche (RC: réactivation du souvenir de peur; il devient labile)

3.et reçoivent un électrochoc immédiatement après, qui bloque la reconsolidation.
Le lendemain, ces rats buvaient tranquillement comme ceux qui avaient reçu l’électrochoc après le premier conditionnement.

Conclusion : La réactivation du souvenir le rend labile, exactement comme il l’était au moment où il s’est formé avant sa consolidation. Il doit ensuite être reconsolidé pour devenir un souvenir permanent.

Question 32

La reconsolidation dépend des récepteurs NMDA

Answer 32

Redécouverte de la reconsolidation 30 ans plus tard par Przybyslawski & Sara (1997).

La réactivation d’un apprentissage rend sa trace labile et elle doit être reconsolidée.
Le blocage de la reconsolidation par un antagoniste des récepteurs NMDA diminue l’apprentissage.

1. Réactivation de l’apprentissage d’une tâche spatiale : trouver la nourriture dans un labyrinthe radiaire à 8 bras.
2. Injection de l’antagoniste des récepteurs NMDA (MK-801) vs saline à différents intervalles de temps après la réactivation.
3. Les rats sont retestés 24h plus tard. Augmentation des erreurs dans la recherche de nourriture = déficit de performance mnésique, si l’antagoniste est injecté ≤90 min. après la réactivation.

Question 33

La reconsolidation requiert aussi la synthèse de protéines.

Answer 33

Chez les rats, il a été démontré qu’un bloqueur de la synthèse protéique (anisomycine) injecté dans l’amygdale directement après que le souvenir de peur soit réactivé « efface » leur souvenir (1, 2).

Question 34

Le propranolol

Answer 34

Le propranolol est un antagoniste des récepteurs β de la noradrénaline (cours 3 diapo 56). C’est un bêta-bloquant; il inhibe les actions de la noradrénaline sur le système sympathique, l’amygdale et l’hippocampe.

Il est utilisé dans le traitement de l’hypertension, l’anxiété et les attaques de panique.

La grande question : comment bloquer sans danger la reconsolidation chez l’humain

Le propranolol bloque la reconsolidation
Des rats sont entrainés pendant plusieurs jours dans un labyrinthe radiaire.
- Groupe avec reactivation: Avant de recevoir le propranolol, ils refont une fois le test du labyrinthe pour réactiver le souvenir de leur apprentissage.
- Groupe sans reactivation: Reçoit le propranolol sans réactivation du souvenir.

Le propranolol n’a pas d’effet sur la performance des rats lorsque le souvenir n’a pas été réactivé. Par contre, le propranolol diminue la performance des rats qui ont eu une réactivation du souvenir de l’apprentissage.

Conclusion: Ces résultats démontrent que le propranolol bloque la reconsolidation de la trace mnésique.

Le blocage de la reconsolidation est plus grand si le propranolol est administré 5 min. après la réactivation, mais est encore possible si le propranolol est administré 2h après la réactivation.

Comprendre les intervalles temporels dans les expériences sur la reconsolidation (diapo 46-49, 51).

Question 35

Courtoisie de Alain Brunet: Thérapie de la reconsolidation

Answer 35

La remémoration peut ramener un souvenir consolidé sous une forme instable dans la mémoire à court terme. Ce souvenir doit être consolidé à nouveau afin de persister.
Le propranolol bloque la reconsolidation du traumatisme émotionnel.

En inhibant le système nerveux sympathique et l’activation de l’amygdale, le propranolol atténue la réponse émotionnelle des souvenirs traumatiques mais n’interfère pas avec la mémoire déclarative des événements.
Les souvenirs traumatisants sont donc ré-encodés de façon plus neutre.

Question 36

Le syndrome du stress post-traumatique

Answer 36

Le syndrome du stress post-traumatique est un problème de santé mentale qui se développe après un événement traumatique

Symptômes:
- flashback, ou cauchemars,
- hypervigilance (danger toujours présent),
- engourdissement émotionnel,
- palpitations cardiaques, tremblements,
- anxiété, dépression, insomnie, problèmes de concentration, etc.

La Thérapie de la Reconsolidation mnésique est une psychothérapie brève. Elle n’efface pas les souvenirs mais atténue graduellement et durablement la charge émotionnelle du souvenir traumatique, permettant au patient de se libérer de ses troubles post-traumatiques.

La méthode consiste en la prise d’un bétabloquant (le propranolol) associé à la réactivation du souvenir traumatique.
Elle utilise un protocole précis de réactivation du souvenir, dans lequel on demande au patient de rédiger son souvenir, qu’il relira ensuite à haute voix à chaque séance subséquente sous l’effet du propranolol ; le récit devient ainsi de moins en moins traumatisant.

Question 37

La réactivation artificielle de souvenirs positifs supprime les symptômes de dépression chez les rats.

Answer 37

1. Ils ont exposé les rats mâles à une récompense naturelle (l’exposition à une femelle dans une cage modifiée !) et marqué les cellules activées du gyrus denté avec la rhodopsine (RhC-2).
2. Ils ont induit un stress chronique chez les rats
3. Ils ont réactivé (avec la lumière bleue) les cellules du gyrus denté marquées à la rhodopsine qui avaient été actives durant une expérience positive :

Cela a entrainé la suppression des comportements dépressifs de façon durable et la neurogénèse.

Question 38

Les synapses silencieuses sont abondantes dans le cerveau adulte.

Answer 38

Ces connexions immatures pourraient expliquer comment le cerveau adulte est capable d’apprendre et de former de nouveaux souvenirs.

Les scientifiques du MIT ont découvert que le cerveau adulte contient des millions de «synapses silencieuses» - ces connexions immatures entre les neurones qui sont inactives jusqu’à ce qu’elles soient recrutées pour former de nouveaux souvenirs. Jusqu’à récemment on pensait que ces synapses étaient présentes seulement au début du développement de l’enfant et qu’elles lui permettaient d’acquérir de grandes quantités d’informations; ce qui est nécessaire aux bébés pour explorer leur environnement et y interagir.

La découverte récente indique que dans le cerveau de souris adulte environ 30% de toutes les synapses du cortex seraient silencieuses. Ces synapses expliqueraient comment le cerveau adulte serait capable de former continuellement de nouveaux souvenirs et d’apprendre de nouvelles choses sans avoir à modifier les synapses existantes.

Les scientifiques ont découvert que le cortex contenait énormément de filopodes. ces filopodes contenaient des récepteurs NMDA mais pas de récepteurs AMPA.

les filopodes observés représentent des synapses silencieuses et qu’elles peuvent être activées (« unsilenced ») avec le protocole expérimental. Cette activation induit l’accumulation de récepteurs AMPA et renforce la connexion avec le neurone présynaptique qui libère le glutamate.

Ainsi, le cerveau aurait des synapses flexibles, c’est-à-dire les synapses silencieuses sur les filopodes, qui permettent d’encoder de nouvelles informations, mais aussi des synapses matures plus stables qui permettent de retenir les informations encodées dans la mémoire à long terme. Les chercheurs vont maintenant étudier le cerveau humain pour déterminer si les synapses silencieuses y sont aussi présentes.