Que se produit-il dans le cerveau lorsqu’un nouveau souvenir se forme ? Alors que la question taraude les scientifiques depuis longtemps, des chercheurs de l’Institut national des sciences physiologiques (NIPS), au Japon, viennent de lever un peu plus le voile sur cette énigme neurologique. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Un conditionnement de la peur

Dans le cadre de leurs recherches, l’équipe de scientifiques a étudié comment l’activité neuronale est modifiée dans le cortex préfrontal des souris après avoir "appris" un paradigme de conditionnement de la peur. En utilisant une nouvelle méthode combinant des techniques optiques et d’apprentissage automatique, ils ont réussi à identifier les réseaux neuronaux du cerveau qui étaient impliqués dans la création de la mémoire traumatique chez les rongeurs.

Par exemple, la partie dorsale du cortex préfrontal médial (dmPFC) joue un rôle crucial à la récupération de la mémoire associative de la peur chez les rongeurs. « Le dmPFC montre une activation neuronale spécifique et une synchronisation lors de la récupération de la mémoire de peur et des réponses de peur évoquées, telles que le gel et la décélération de la fréquence cardiaque », souligne l'auteur principal de l’étude, Masakazu Agetsuma, dans un communiqué. « La mise au silence artificielle du dmPFC chez la souris a supprimé les réponses de peur, indiquant que cette région est nécessaire pour rappeler la mémoire de peur associative. » Mais comment cela fonctionne-t-il ? Comment les neurones de cette région récupèrent-ils la mémoire associative ?

Des réseaux neuronaux qui codent la mémoire

« Nous avons réussi à détecter une population neuronale qui code la mémoire de la peur », explique Masakazu Agetsuma. « Nos analyses nous ont montré que le conditionnement de la peur induisait la formation d’un réseau neuronal de mémoire de peur avec des neurones "hub" qui connectaient entre eux les neurones de la mémoire. »

Cette étude confirme non seulement le principe selon lequel les souvenirs se renforcent grâce à des connexions neuronales améliorées, mais ouvre également la voie à la fusion de l'optique et de l'apprentissage automatique pour élucider la dynamique complexe des réseaux neuronaux, en particulier le traitement de l’information qui déclenche une réponse de peur. Ces techniques pourraient, selon les chercheurs, être utilisées pour découvrir des informations supplémentaires sur les changements neurologiques associés à l’apprentissage et à la mémoire.