Prix Cerveau en tête: Benjamin Corrigan

 

Des codes neuronaux distincts sous-tendent la mémoire à long terme et à court terme dans différentes régions du cerveau des primates.

La mémoire humaine peut être divisée en mémoire à long terme et mémoire à court terme en fonction de la durée pendant laquelle l’information peut rester stockée et a été associée à différentes régions du cerveau. L’hippocampe (HPC) est associé à la formation des souvenirs à long terme, stockés sous forme de changements dans la force des synapses, qui peuvent durer des décennies. En revanche, le cortex préfrontal latéral (LPFC) est associé à la mémoire à court terme, comme la capacité à se souvenir rapidement d’un numéro de téléphone, qui est stocké temporairement pendant quelques secondes. Benjamin Corrigan, doctorant à l’université de Western Ontario, a identifié des codes neuronaux distincts, ou des schémas d’allumage des neurones, dans les deux régions du cerveau en enregistrant l’activité cérébrale de primates effectuant des tâches d’apprentissage dans des environnements de réalité virtuelle. Ces codes neuronaux distincts élucident certaines différences dans la manière dont les neurones de ces régions communiquent, et comment ces méthodes de communication peuvent faciliter le type de mémoire dans lequel chaque région est impliquée. Ces connaissances peuvent aider à orienter la recherche sur la formation de la mémoire et les traitements de maladies telles que la maladie d’Alzheimer, où la mémoire est altérée.

Dans cette étude, les chercheurs ont enregistré les réponses des neurones dans les deux régions du cerveau (hippocampe et cortex frontal latéral) au cours de différentes tâches nécessitant une mémoire à court et à long terme. Ils ont constaté que l’hippocampe et le cortex préfrontal utilisent des codes neuronaux différents pour représenter des informations similaires. Les neurones de l’hippocampe émettent des potentiels d’action en rafales, ce qui peut déclencher des changements dans la force des connexions entre les neurones (synapses) pendant la formation des souvenirs à long terme. En revanche, les neurones du cortex préfrontal latéral émettent des potentiels d’action de manière plus éparse, ce qui évite le renforcement des synapses mais permet des trains de potentiels d’action plus longs qui encodent temporairement les souvenirs.

Si la propension à l’éclatement de l’hippocampe est bien connue, peu de choses ont été faites pour étudier les informations disponibles dans les éclats. La découverte d’informations similaires entre le code des salves et le code des pointes de l’hippocampe pourrait constituer une étape importante dans la compréhension de la formation des souvenirs. Bien qu’il existe des pointes informatives en dehors des salves, des recherches supplémentaires visant à déterminer si ces salves sont essentielles à la formation de la mémoire constituent une nouvelle voie de recherche passionnante.

L’hippocampe et le cortex préfrontal sont deux régions qui reçoivent des informations hautement traitées et qui sont également affectées par des maladies neurodéveloppementales et neurodégénératives. Cet article élucide certaines différences dans la manière dont les neurones de ces régions communiquent, et comment la méthode de communication, le tir en rafale ou épars, peut faciliter le type de mémoire dans lequel chaque région est impliquée. Ces connaissances peuvent aider à orienter la recherche sur la formation de la mémoire et les traitements des maladies dans lesquelles la mémoire est perturbée.

À propos de Benjamin Corrigan

Benjamin Corrigan a réalisé cette étude en tant qu’étudiant en doctorat dans le laboratoire du Dr. Julio Martinez-Trujillo à l’Université de Western Ontario. Il a réalisé la plupart des expériences, développé des approches pour analyser les données, écrit le code pour les analyses et la première version du manuscrit, et, avec son superviseur, a pris en compte les critiques et les révisions des autres auteurs.

Sources de financement

IRSC, CRSNG, OGS, BrainSCAN and NeuroNex (National Science Foundation).