A l’instar des ordinateurs, le cerveau humain peut-il récupérer des souvenirs perdus ?

On a depuis longtemps comparé le cerveau humain à un ordinateur, puis à un smartphone…

Dans un article paru il y a cinq ans, la revue Scientific American avait questionné Paul Reber, professeur de psychologie à l’Université Northwestern, sur la capacité de stockage de la mémoire du cerveau humain, et sur l’existence d’une limite à la quantité de données qu’il peut conserver.

Le professeur Reber a expliqué que le cerveau humain est câblé pour stocker de très grandes quantités de souvenirs. Ce dernier est constitué d’environ un milliard de neurones, et ces cellules spécialisées sont interconnectées, formant ainsi environ un billion de connexions. Plus les neurones sont connectés entre eux, plus la capacité de stockage de mémoire du cerveau est augmentée, et selon Reber, un cerveau humain peut être capable de stocker environ 2,5 pétaoctets de « souvenirs ».

Si un cerveau humain est comme le flash d’un ordinateur ou d’un smartphone, est-il possible pour les scientifiques de restaurer des souvenirs considérés perdus chez des êtres humains ?

L’an dernier, des chercheurs d’UCLA ont publié leurs conclusions sur la restauration de la mémoire d’une personne atteinte de la maladie d’Alzheimer. Professeur à UCLA et auteur principal de l’étude, David Glanzman, a expliqué que la mémoire à long terme d’une personne n’est pas stockée dans la synapse, qui fait le lien entre deux neurones.

Alors que les humains constituent leurs souvenirs à long terme, le cerveau produit de nouvelles protéines qui sont impliquées dans la fabrication de nouvelles synapses. Si ce processus est perturbé par un accident ou de la maladie, les protéines ne peuvent pas être synthétisées, et les souvenirs à long terme ne seront pas mémorisés. Après avoir étudié un type d’escargot (aplysia) sur lequel il a mené des expériences sur le cerveau, Glanzman affirme qu’il est possible de restaurer les connexions synaptiques, et ainsi de restaurer la mémoire à long terme d’une personne.

L’équipe de recherche de Glanzman est arrivée à augmenter la mémoire à long terme de l’escargot en lui donnant plusieurs légers chocs électriques sur la queue. La restauration dure pendant quelques jours ; Glanzman explique que le choc électrique provoque la libération de l’hormone sérotonine  dans le système nerveux central de l’escargot. La sérotonine est un composant des plaquettes sanguines et du sérum qui resserre les vaisseaux sanguins, et joue ainsi le rôle de neurotransmetteur. Glanzman explique que la capacité du cerveau a stocker la mémoire à long terme est fonction de la croissance de nouvelles connexions synaptiques provoquées par la sérotonine.

Les chercheurs utilisent la lumière pour rétablir les « souvenirs perdus »

Parallèlement à la recherche menée par UCLA, une nouvelle étude publiée dans Science la semaine dernière a indiqué que des souvenirs dans le cerveau demeurent, mais que c’est simplement le processus de collecte de ces informations qui est perturbé par une maladie ou un accident.

Comme l’explique le co-auteur de l’étude, Susumu Tonegawa du MIT, l’amnésie est « un problème de perte de capacité de récupération » – et leur recherche a été en mesure de raviver des souvenirs perdus chez la souris, en utilisant la lumière, le choc électrique et les deux en même temps.

Le groupe de chercheurs dirigé par Tomas Ryan du MIT  a utilisé des impulsions de lumière bleue pour stimuler les neurones qu’ils appellent « engrammes de mémoire« , et qui sont impliqués dans la constitution de la mémoire. L’étude a expliqué que lors de la formation de la mémoire, les engrammes renforcent leurs synapses ; Pour déterminer si le fait de perturber le processus détruit la mémoire stockée, les rongeurs utilisés dans l’étude se sont vus injecter une protéine qui active les engrammes de mémoire en utilisant la lumière bleue.

Ensuite, les souris ont été entraînées à se rappeler l’action de « recevoir un choc électrique à l’intérieur d’une chambre ».

Les souris ont pu associer le sentiment de choc électrique avec la chambre, et elles ont développé une réponse qualifiée de « figée ».

Les chercheurs ont ensuite divisé le groupe de souris en deux ; un groupe a subi des injections d’un composé appelé anisomycine qui empêche le renforcement des synapses engrammes. Le groupe qui n’a pas reçu le composé a émis la même réponse « figée », tandis que le groupe l’ayant reçu n’a pas figé, ce qui indique qu’ils ont oublié le sentiment.

Ensuite, le groupe de souris ayant subi des injections du composé ont été « traitées » par l’impulsion de lumière bleue qui active les engrammes de mémoire. Après le traitement, le groupe a commencé à émettre de nouveau la même réponse figée, démontrant qu’elles étaient en mesure de récupérer les souvenirs perdus (concernant la chambre).

Bien que la recherche ait été effectuée uniquement sur des souris, leurs conclusions vont probablement inspirer d’autres scientifiques pour développer la recherche, enquêter sur d’autres indices, et mettre ainsi l’homme en mesure de trouver un moyen de récupérer des souvenirs perdus.

Traduit par S.Luc