février 3, 2023

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L’organisation cellulaire dans l’hippocampe est importante pour la formation de la mémoire

Sommaire: Les souvenirs de peur se forment lorsque les cellules de l’hippocampe forment des amas discrets et que le sommeil est important pour stabiliser ces amas.

la source: Université de Tsukuba

Bien que nous sachions que des groupes de cellules travaillant ensemble dans une région spécifique du cerveau – l’hippocampe – sont essentiels pour créer, stocker et récupérer de nombreux types de souvenirs, nous n’avons toujours pas une idée claire de la façon dont ces cellules sont organisé.

Des chercheurs au Japon ont récemment identifié une pièce importante de ce puzzle. Chez les souris, des souvenirs basés sur la peur ont été créés lorsque les cellules de l’hippocampe ont formé des grappes discrètes, ce qui suggère que la formation de la mémoire nécessite que les cellules soient organisées dans un ordre spécifique. La recherche indique également que le sommeil est important pour la stabilité de ces populations cellulaires.

La plupart des études précédentes portant sur l’organisation cellulaire des souvenirs ont utilisé une technique appelée électrophysiologie, qui repose sur l’activité cérébrale que les cellules cérébrales utilisent pour se parler.

Une limitation majeure de cette technique est qu’elle ne permet d’examiner qu’un nombre relativement restreint de cellules à la fois et dans une zone limitée. Des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont utilisé une approche différente.

« Une technique appelée » imagerie génétique précoce en temps réel « nous a permis de visualiser les cellules qui étaient actives à un moment précis dans l’ensemble de l’hippocampe du rat, plutôt qu’une petite partie de celui-ci », explique le Dr Jeon Zhu, auteur principal de l’étude. .

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« Nous avons pu voir que lorsque les souvenirs se formaient, des groupes de cellules actives s’organisaient en petits amas compacts dans tout l’hippocampe. »

Les chercheurs ont précédemment utilisé la même technique pour identifier de manière similaire de petits groupes de cellules actives lors de la formation de deux autres types de mémoire dépendant de l’hippocampe. Ensemble, leurs découvertes suggèrent que les cellules d’encodage de la mémoire dans l’hippocampe doivent être organisées d’une manière spécifique pour que les souvenirs se forment.

Ensemble, leurs découvertes suggèrent que les cellules d’encodage de la mémoire dans l’hippocampe doivent être organisées d’une manière spécifique pour que les souvenirs se forment. L’image est dans le domaine public

Étant donné que le sommeil est vital pour la formation de la mémoire, l’équipe de recherche a ensuite décidé d’examiner si le sommeil avait un effet sur la régulation des clusters. Lorsque les rats ont été autorisés à dormir après avoir été entraînés à se souvenir d’un stimulus provoquant la peur (un petit choc électrique aux pattes), ils avaient des souvenirs de peur beaucoup plus forts, et il y avait aussi des populations de cellules plus actives dans l’hippocampe.

« Ensemble, nos résultats montrent que la régulation des amas cellulaires dans l’hippocampe est importante pour la formation de la mémoire, et suggèrent que le sommeil aide à stabiliser les amas cellulaires pour améliorer la mémoire », explique le professeur Constantine Pavlidis, auteur principal de l’étude.

« Ces découvertes nous rapprochent de la compréhension exacte du fonctionnement de la mémoire. »

Une meilleure compréhension de la mémoire au niveau cellulaire et de la façon dont le réseau du cerveau travaille ensemble pour exécuter la mémoire peut nous aider un jour à améliorer la qualité de vie des millions de personnes qui souffrent de démence et d’autres troubles liés à la mémoire, qui sont actuellement très difficile. C’est difficile à traiter.

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À propos de cette actualité de la recherche sur la mémoire

auteur: bureau de presse
la source: Université de Tsukuba
Contact: Bureau de presse – Université de Tsukuba
image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : Accès fermé.
« Régulation cellulaire fonctionnelle hippocampique de la mémoire de la peur : effets du sommeilÉcrit par Jeon Chu et al. Hippocampe


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Régulation cellulaire fonctionnelle hippocampique de la mémoire de la peur : effets du sommeil

La mémoire est essentielle à notre existence quotidienne. Bien qu’un grand nombre d’études aient suggéré que l’hippocampe est dédié à la mémoire à long terme, la compréhension de la façon dont la mémoire est encodée anatomiquement dans le réseau de neurones de l’hippocampe fait encore défaut.

Notre laboratoire a précédemment montré que les cellules pyramidales de l’hippocampe sont organisées en amas cellulaires pour coder à la fois la mémoire spatiale et épisodique.

Sur la base de ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que le « type de cluster » est une base de régulation fonctionnelle dans l’hippocampe pour coder tous les types de mémoire.

Ici, nous avons testé si la peur contextuelle, une autre mémoire dépendante de l’hippocampe, est également régulée dans les populations cellulaires. Nous avons en outre étudié la possibilité que le sommeil post-apprentissage puisse influencer l’organisation fonctionnelle. La formation de grappes a été examinée en évaluant la localisation topographique des cellules actives à l’aide de méthodes d’imagerie immédiate du gène précoce (IEG, Zif268).

La première expérience fournit des preuves d’une régulation de type cluster dans l’hippocampe de la mémoire de la peur en montrant la distribution spatiale des cellules Zif268-positives voisines.

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L’exposition au même contexte, sans chocs électriques, induit une formation cellulaire similaire ; Cependant, le score d’agrégation était beaucoup plus faible. Le deuxième essai fournit des preuves que le sommeil joue un rôle dans l’amélioration et la stabilité à long terme des groupes.

Les présents résultats confirment l’existence d’une organisation topographique neurofonctionnelle de type cluster dans l’hippocampe de la mémoire et suggèrent en outre que le sommeil après l’apprentissage améliore la régulation de type cluster.