Nos cerveaux font un travail fantastique en agissant comme centres de contrôle principaux pour nos sacs de chair si vous vous arrêtez et y réfléchissez – ce qui fera à nouveau appel à votre cerveau. Maintenant, les chercheurs en ont découvert plus sur la façon dont le cerveau fixe les souvenirs à long terme dans ses emplacements de stockage.
La nouvelle étude examine la “zone d’incertitude” ou “zona incerta” à l’intérieur du cerveau : nous n’en savons pas grand-chose, mais nous savons qu’elle semble gérer la formation de la mémoire en tandem avec le néocortex, la plus grande partie de le cortex cérébral.
Dans des tests d’apprentissage sur des souris, les chercheurs ont analysé le fonctionnement des connexions entre la zona incerta et le néocortex, en accordant une attention particulière aux synapses (les connexions entre les neurones) et à l’inhibition (le recâblage de l’activité des neurones).
“Les résultats ont été frappants”, déclare la neuroscientifique Anna Schroeder de l’Université de Fribourg en Allemagne. “Alors qu’environ la moitié des synapses ont développé des réponses positives plus fortes pendant l’apprentissage, l’autre moitié a fait exactement le contraire.”
“En effet, ce que nous avons observé était donc une redistribution complète de l’inhibition au sein du système due à l’apprentissage.”
Lorsque le cerveau forme des souvenirs, il combine à la fois des signaux « ascendants » provenant de l’environnement et des signaux « descendants » qu’il génère lui-même ; ces signaux descendants peuvent être influencés par nos objectifs actuels ou nos expériences passées, par exemple.
La zona incerta traite d’un type moins courant de signal descendant appelé voies inhibitrices à longue portée. Les signaux descendants allument ou excitent généralement les voies neuronales, alors que ces types sont des inhibiteurs, supprimant et bloquant ces voies au besoin.
Faire varier la force des synapses et des chaînes de neurones dans le cerveau est essentiel pour former des souvenirs, aider le cerveau à attribuer une valeur à ce que nous traversons : tout ce qui nous arrive se situe quelque part sur l’échelle mémorable.
Ces tests montrent la zona incerta encodant les expériences précédentes d’une manière bidirectionnelle spéciale qui n’a jamais été vue auparavant. D’autres tests où les voies de la zona incerta ont été bloquées ont entraîné des troubles de l’apprentissage chez les souris.
“Cette connectivité implique qu’une activation de la zona incerta devrait entraîner une excitation nette des circuits néocorticaux”, explique Schroeder.
“Cependant, combiner cela avec la redistribution de l’inhibition que nous voyons avec l’apprentissage montre que cette voie a probablement des conséquences informatiques encore plus riches pour le traitement néocortical.”
Il s’agit de neurosciences de niveau relativement élevé, mais la conclusion est que nous en savons maintenant plus sur la façon dont une mystérieuse région du cerveau influence la mémoire et la capacité d’apprentissage – et elle le fait d’une manière particulière et inattendue qui intéresse particulièrement les scientifiques.
Alors que de plus en plus d’études étudient le rôle de la zona incerta, nous commençons à comprendre son influence : elle est maintenant liée au sommeil, à l’alimentation, à la douleur et à l’anxiété.
De plus, la zone est régulièrement ciblée dans les traitements de la maladie de Parkinson, bien que les scientifiques ne sachent toujours pas pourquoi elle aide à soulager les symptômes. De futures recherches comme celle-ci devraient aider à résoudre ce mystère et plusieurs autres.
“En fin de compte, cette étude inspirera également, espérons-le, d’autres chercheurs à continuer d’explorer le rôle de l’inhibition à longue portée dans la régulation de la fonction néocorticale, à la fois de la zone incerta et de sources supplémentaires, encore à identifier”, déclare le neuroscientifique Johannes Letzkus de l’Université de Fribourg.
La recherche a été publiée dans Neuron.
