“Nous avons peut-être identifié le premier gène spécifique à la récupération de la mémoire chez les souris”. Dans un communiqué paru le 18 décembre, des chercheurs de l’université de Tokyo (Japon) ont annoncé avoir identifié un gène chez les souris semblant influencer la mémoire selon les divers moments de la journée. Ainsi, la mémoire dépendrait du rythme circadien ou horloge biologique. Les résultats de cette étude sont parus le même jour dans la revue Nature Communications.
Quand vous oubliez quelque chose, comme le nom d’une personne que l’on vient de vous présenter, c’est peut-être car vous ne l’avez pas vraiment appris ou car vous n’êtes pas capable de récupérer l’information là où elle est stockée dans votre cerveau, expliquent les chercheurs en préambule du communiqué. Pour ces derniers, le mécanisme de l’oubli est très compliqué à étudier car il est difficile de distinguer ce qu’on ne sait pas et ce dont on ne se souvient pas.
Ici, “nous avons conçu un test de mémoire pour faire la différence entre le fait de ne pas apprendre et le fait de savoir mais de ne pas pouvoir se souvenir”, explique Satoshi Kida, du département de chimie biologique appliquée de l'université de Tokyo. Ses collègues et lui ont donc soumis des souris adultes à ce test à divers moments de la journée.
Un lieu suspecté depuis quelques temps déjà
Pendant la phase “d’apprentissage”, les animaux ont eu quelques minutes pour découvrir un nouvel objet. Puis, au cours de la phase de “rappel”, les chercheurs ont réintroduit l’objet en question et observé combien de temps les souris passaient à le toucher : si elles s’en rappellent, le moment est plus court.
Ils ont réalisé cette expérience avec des souris en bonne santé et des souris sans BMAL1, une protéine qui régule l'expression de nombreux autres gènes. BMAL1 fluctue normalement entre des niveaux faibles juste avant le réveil et élevés avant de s'endormir. Au cours de leurs travaux, les chercheurs ont découvert que les souris sans BMAL1 avaient tendance à être encore plus distraites quand on les entraînait juste avant l’heure où elles étaient censées se réveiller habituellement. Ainsi, quand les niveaux de BMAL1 sont anormalement bas, les souris ne se souviennent pas de quelque chose qu’elles ont appris et connu.
Cela fait déjà quelques temps que des chercheurs soupçonnent que l’horloge interne, responsable de la régulation des cycles sommeil-éveil, a également un rôle dans l’apprentissage et la formation de la mémoire. “Nous avons maintenant la preuve que les horloges circadiennes régulent la mémoire”, se félicite Satoshi Kida.
Espoir de stratégies dans le traitement des troubles de la mémoire
En outre, les chercheurs ont tracé le rôle de BMAL1 dans la récupération de la mémoire à une région spécifique du cerveau appelée l'hippocampe. Ils ont relié les taux de BMAL1 normaux à l'activation des récepteurs de la dopamine et à la modification d'autres petites molécules de signalisation dans le cerveau.
“Si nous pouvons identifier des moyens de stimuler la récupération de la mémoire par cette voie BMAL1, alors cela ouvrira la voie à des applications thérapeutiques pour les humaines de déficit de la mémoire, comme la démence et la maladie d'Alzheimer”, explique Satoshi Kida. Qui plus est, “nous voulons vraiment comprendre quel est l'avantage pour l'évolution d'avoir une mémoire naturellement déficiente à certains moments de la journée.”
Sur son site, l'Inserm définit le rythme circadien comme un cycle, endogène (généré par l’organisme lui-même), d’une durée de 24 heures régulant des fonctions de l’organisme “aussi diverses que le système veille/sommeil, la température corporelle, la pression artérielle, la production d’hormones, la fréquence cardiaque, mais aussi les capacités cognitives, l’humeur ou encore la mémoire”. “Plus généralement, les données de la recherche montrent que presque toutes les fonctions biologiques sont soumises à ce rythme. Grâce à l’horloge circadienne, la sécrétion de mélatonine débute en fin de journée, le sommeil est profond durant la nuit, la température corporelle est plus basse le matin très tôt et plus élevée pendant la journée, les contractions intestinales diminuent la nuit, l’éveil est maximal du milieu de matinée jusqu’en fin d’après-midi, la mémoire se consolide pendant le sommeil nocturne…”
Récemment, il a été prouvé qu’outre l’appétit, le sommeil, la température corporelle et la mémoire, notre horloge biologique influence l'efficacité de notre réponse immunitaire. L’étude menée sur des souris et publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, a montré que la force de la réponse des lymphocytes T CD8, une catégorie de leucocytes jouant un rôle important dans la réponse immunitaire secondaire puisqu'ils détruisent les cellules infectées dans le cas d'un cancer ou d'une infection, variait selon l’heure de la journée. A terme, ces travaux pourraient permettre d'améliorer les stratégies d'immunothérapie dans le traitement des cancers.
