Comment le cerveau fait persister les mémoire de peur

Publié par Adrien le 22/10/2021 à 09:00
Source: CNRS INSB
Les mémoires de peur sont particulièrement fortes et résistantes à l'oubli malgré le temps qui passe. Grâce à une méthode d'imagerie cérébrale initialement développée pour les études chez l'humain, les scientifiques ont recherché, sur un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...), si les réseaux cérébraux servant de support aux mémoires de peur se réorganisent au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...). Leurs résultats, publiés dans la revue Cerebral Cortex, montrent que si la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir...) récente active un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) cérébral très étendu, celui activé par une mémoire de peur ancienne est limité au cortex sensoriel.


Lors du rappel d'une mémoire de peur récente, un large réseau de structures cérébrales est activé alors que lors du rappel d'une mémoire ancienne, seul le cortex olfactif montre une augmentation significative de son activité.
© Philippe Litaudon/Chloé Hégoburu

Les mémoires de peur sont particulièrement résistantes à l'oubli comme en témoignent actuellement les récits poignants des rescapés des attentats du 13 Novembre. Tous les indices sensoriels (les sons, les odeurs, les images...) liés à ce terrible (Le Terrible était un vaisseau de ligne de 2e rang et de 78 canons, dessiné par François Coulomb,...) traumatisme (Un traumatisme est un dommage de la structure ou du fonctionnement du corps ou du psychisme. Il...) sont gravés dans leur mémoire et peuvent resurgir des années après, avec beaucoup de force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) et de précision. Ces souvenirs ont laissé une trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...) indélébile dans leur cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite...).

L'un des acteurs clé de la formation des mémoires de peur est l'amygdale, petite structure paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts...) en forme d'amande nichée au coeur de notre cerveau. Lorsque notre organisme rencontre un danger, l'amygdale est mise en alerte et dialogue (Le dialogue est une communication entre deux ou plusieurs personnes ou groupes de personnes. Il...) avec d'autres aires (Aires (en espagnol, les airs) est une compagnie aérienne intérieure de Colombie.) cérébrales telles que le cortex préfrontal, l'hippocampe et les cortex sensoriels, pour constituer le réseau qui va servir de support à l'impression du souvenir dans notre mémoire.

Si ce réseau est maintenant bien connu pour les mémoires de peur récentes, il n'en va pas de même pour celui qui prend en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) les souvenirs anciens. En effet, on sait que les réseaux de la mémoire à long-terme se réorganisent au cours du temps, un processus qui peut s'étendre sur des mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...), voire des années. Ce processus connu sous le terme ce consolidation des systèmes, a été mis en évidence pour des mémoires qui dépendent non pas de l'amygdale, mais plutôt de l'hippocampe, comme c'est le cas pour la mémoire spatiale ou encore la mémoire déclarative (celle des souvenirs d'évènements personnels ou de connaissances générales). Selon la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) standard de la consolidation des systèmes, l'hippocampe se désengagerait progressivement de la trace mnésique au profit du néocortex, capable d'assurer à lui seul le stockage et le rappel d'une mémoire ancienne.

Les scientifiques ont recherché si, comme les mémoires hippocampo-dépendantes, les réseaux des mémoires de peur amygdalo-dépendantes, étaient eux aussi l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) d'une réorganisation au cours du temps. Ils ont abordé cette question en utilisant un modèle de mémoire de peur très utilisé chez le rat (Le mot « rat » désigne en français, dans le langage vernaculaire...), qui consiste à présenter à l'animal une odeur qui précède l'arrivée d'un stimulus apeurant. Après quelques essais de ce type, le rat montre une réponse de peur à l'odeur, même en l'absence du stimulus aversif.

L'objectif des scientifiques était de suivre l'évolution des réseaux neuronaux mis en jeu dans cette mémoire de peur au cours du temps. Cette possibilité est offerte par les techniques d'imagerie cérébrale (L'imagerie cérébrale (dite aussi neuro-imagerie) désigne l'ensemble des techniques...) initialement développées pour les études chez l'humain, qui offrent de nouvelles perspectives pour les recherches précliniques. Les chercheurs ont utilisé un système d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) par émission de positons adapté au petit animal. Cette technique d'imagerie fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions....) non invasive a permis, pour la première fois, de comparer sur les mêmes animaux les réseaux activés en réponse au rappel d'une mémoire de peur récente à ceux d'une mémoire ancienne.

Les résultats mettent en évidence une différence drastique entre les deux réseaux. Alors que le réseau activé par le rappel d'une mémoire de peur récente est constitué de nombreuses aires allant du cortex préfrontal au cervelet (Le cervelet est une importante structure de l'encéphale (cortex trilaminaire), situé sous...) en passant par l'amygdale, celui activé par une mémoire de peur ancienne n'inclut qu'une seule structure: le cortex olfactif. Ces résultats apportent deux éléments nouveaux et importants dans le domaine: d'une part les mémoires amygdalo-dépendantes seraient elles aussi l'objet d'une consolidation des systèmes et d'autre part, les cortex sensoriels assureraient le stockage durable des mémoires émotionnelles.

Publication:
PET metabolic imaging of time-dependent reorganization of olfactory cued fear memory networks in rats.
Mouly A-M, Bouillot C, Costes N, Zimmer L, Ravel N, Litaudon P.
Cerebral Cortex 20 octobre 2021. https://doi.org/10.1093/cercor/bhab376

Laboratoire:
Centre de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) en Neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et...) de Lyon (CNRS/Inserm/Université Lyon 1/Université de Lyon)
Centre Hospitalier Le Vinatier - Bâtiment 462 - Neurocampus.
95 boulevard (Au sens premier, un boulevard est une voie de communication reposant sur d'anciens remparts,...) Pinel, 69675 Bron Cedex.
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