Sung Mo Park lauréat d’un prix Cerveau en tête

Un échec de rappel de mémoire ne reflète pas nécessairement une perte d’informations

Une publication de Sungmo Park, travaillant dans le laboratoire Josselyn/Franklin au SickKids Hospital, recadre fondamentalement la façon dont la l’oubli est compris en démontrant qu’un échec de rappel ne reflète pas nécessairement une perte irréversible d’informations. Au lieu de cela, ils montrent que les souvenirs peuvent persister sous forme d »engrammes silencieux’ – des ensembles neuronaux codés physiquement encodant la mémoire, mais qui sont rendus inaccessibles par des connexions perturbées. Ce changement conceptuel remet en question les modèles dominants de défaillance de la mémoire et introduit l’accessibilité à l’engramme comme une dimension centrale et régulée de la fonction de mémoire.

Cette étude identifie un mécanisme moléculaire qui régule l’accessibilité de la mémoire en contrôlant les transitions entre les états d’engramme récupérables (latents) et inaccessibles (silencieux). À l’aide d’un modèle de souris de la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont montré que la défaillance de la récupération de la mémoire peut se produire malgré un codage intact de la mémoire, révélant que ces déficits proviennent du silençage de l’engramme plutôt que de l’effacement de la mémoire. Dans cet état silencieux, les souvenirs persistent physiquement dans les ensembles d’engrammes mais ne peuvent pas être consultés par des signaux sensoriels naturels.

Les chercheurs démontrent que la suppression excessive d’une classe de récepteurs du cerveau appelée Récepteurs AMPA contenant GluA2 affaiblit les connexions dans les neurones engrammes, entraînant la transition vers un état d’engramme silencieux. De manière critique, ils montrent que les engrammes réduits au silence peuvent être ré-activés en bloquant l’élimination du GluA2 avec une molécule appelée peptide TAT-Glua2₃y, mais uniquement lorsque cette intervention coïncide avec une activité d’engramme élevée – soit pendant la consolidation de la mémoire, une tentative de récupération ou une réactivation optogénétique. Cette exigence d’activité pour renverser la répression garantit que ce processus soit sélectif pour des traces de mémoire pertinentes et utiles, plutôt qu’à la réactivation globale de tous les souvenirs.

De plus, les chercheurs ont étendu ces découvertes à des souris en bonne santé en induisant artificiellement la répression d’engramme par stimulation optogénétique, puis en inversant cette répression par la stabilisation du GluA2. À l’aide de techniques avancées d’imagerie cellulaire, ils ont démontré que la récupération de la mémoire comportementale est lié à un niveau de Glua2 restauré dans les neurones de l’engramme.
Ensemble, ces résultats établissent le trafic synaptique de Glua2 en tant que commutateur moléculaire régissant la récupération de l’engramme, fournissant un cadre unifié pour comprendre les échecs d’accessibilité à la mémoire et suggérant une stratégie biologiquement fondée pour restaurer des mémoires autrement inaccessibles dans les maladies neurodégénératives.

Ces résultats suggèrent que les stratégies thérapeutiques pour les troubles cognitifs n’ont pas besoin de se concentrer exclusivement sur la prévention de la neurodégénérescence. Au lieu de cela, le ciblage du trafic de récepteurs synaptiques lors de fenêtres définies de réactivation d’wngrammes offre une stratégie biologiquement fondée pour restaurer la fonction cognitive dans la maladie d’Alzheimer, les lésions cérébrales traumatiques et le déclin de la mémoire liée à l’âge.

À propos du Sung Mo Park

Sung Mo Park est un neuroscientifique qui étudie comment les souvenirs sont formés, stockés et accessibles dans le cerveau. Il a mené cette recherche en tant que boursier postdoctoral au Hospital for Sick Children (SickKids) à Toronto, travaillant dans les laboratoires du Dr Sheena Josselyn et du Dr Paul Frankland. Son travail se concentre sur la compréhension de la raison pour laquelle certains souvenirs deviennent difficiles à récupérer, en particulier dans des conditions neurologiques telles que la maladie d’Alzheimer.

Au cours de son doctorat, il s’est spécialisé dans l’électrophysiologie et a étudié comment la plasticité synaptique dans l’amygdale latérale soutient l’apprentissage de la peur et son oubli. S’appuyant sur cette base, ses recherches actuelles explorent comment la mémoire est stockée et consultée au niveau des ‘neurones engrammes’ – les groupes spécifiques de cellules cérébrales qui codent les mémoires. En combinant des expériences comportementales, la manipulation des circuits neuronaux et des approches moléculaires, il vise à découvrir les mécanismes biologiques qui contrôlent l’accessibilité de la mémoire et à identifier les moyens de restaurer la fonction cognitive perdue.

Sources de financement

Ce travail a été soutenu par des subventions du programme de recherche en sciences fondamentales par le biais de la National Research Foundation (NRF) de Corée financée par le gouvernement coréen (MSIT) (RS-2024-00338184) à Jung Hoon Jung ; NIMH (R01 MH119421-01) et Brain Canada Foundation à Sheena A. Josselyn et Paul W. Frankland; IRSC (FDN – 159919) à Sheena A. Josselyn ; IRSC (PJT180530) à Paul W. Frankland ; et la Stratas Foundation à Sung Mo Park.