"Je pense qu'à long terme, nous pouvons probablement utiliser des injections d'ARN pour réduire les effets de la maladie d'Alzheimer et des troubles post-traumatiques", a déclaré David Glanzman, auteur principal de l'étude de la copie des souvenirs des lièvres de mer, dont une que le biologiste tient entre ses mains.Il est généralement admis que la mémoire à long terme (LTM) chez les animaux est codée par des changements dans la force des connexions synaptiques entre les neurones. La transmission d'une impulsion nerveuse entre les cellules est réalisée chimiquement à l'aide de médiateurs ou électriquement, en faisant passer les ions d'une cellule à une autre, tandis que l'amplitude et la fréquence du signal peuvent être régulées lors de la transmission synaptique.
Mais il existe une version alternative que le LTM est codé par des changements épigénétiques. Dans ce cas, les ARN non codants peuvent servir de médiateur pour les changements épigénétiques. Cette version est considérée comme une alternative, car jusqu'à présent, peu de preuves empiriques ont été recueillies en sa faveur.
Eh bien, des preuves empiriques ont maintenant été obtenues.
Un groupe de scientifiques de l'Université de Californie à Los Angeles a mené
avec succès une
expérience de transmission de souvenirs à long terme de l'aplisie, l'un des plus grands représentants des mollusques postérieurs, également appelés lièvres de mer. La mémoire à long terme a été transférée en injectant de l'ARN d'un lièvre de mer sensibilisé à d'autres qui n'avaient jamais vécu une telle expérience auparavant. Mais avec l'aide d'une injection d'ARN, ils «y ont survécu», c'est-à-dire qu'ils ont reçu des souvenirs identiques.
Au cours de l'expérience, des lièvres de mer ont été battus avec un faible courant électrique dans la région de la queue. Les lièvres ont reçu cinq décharges électriques, une fois toutes les 20 minutes, puis cinq autres avec un intervalle de 24 heures. Les décharges électriques ont renforcé le réflexe protecteur du lièvre, qu'il présente pour se protéger contre les dommages potentiels. Lorsque des escargots ultérieurs ont été capturés, les chocs électriques précédemment expérimentés ont été réduits pour la protection d'environ 50 secondes - c'est le type de formation connu sous le nom de «sensibilisation». Ceux qui n'ont pas reçu de choc électrique ont été réduits d'une seconde seulement.
Les biologistes ont extrait l'ARN du système nerveux des lièvres de mer entraînés, ainsi que de ceux qui n'ont pas reçu de coups. Ensuite, l'ARN du premier groupe (sensibilisé) a été présenté à sept oiseaux avec une pierre, qui n'a reçu aucun AVC, et l'ARN du deuxième groupe a été présenté aux représentants du groupe témoin de sept autres escargots, qui n'ont également reçu aucun AVC.
Les scientifiques ont constaté que sept oiseaux avec une pierre, qui ont reçu de l'ARN d'escargots entraînés, se sont comportés comme s'ils avaient eux-mêmes vécu cette expérience: une réduction de protection a duré en moyenne environ 40 secondes. Comme prévu, aucune réduction à long terme n'a été trouvée dans le groupe témoin d'escargots.
"Si la mémoire à long terme avait été stockée dans les synapses, notre expérience n'aurait pas fonctionné", a expliqué Glantzman et a ajouté que le lièvre de mer est un excellent modèle pour étudier le cerveau et la mémoire, car les scientifiques ont bien étudié la biologie cellulaire de cette forme animale simple, sur laquelle ils ont traditionnellement mis expériences. Les processus cellulaires et moléculaires du lièvre de mer sont très similaires à ceux de l'homme, bien qu'il compte environ 20 000 neurones dans le système nerveux central et environ 100 milliards chez l'homme.
Les scientifiques ont maintenant prouvé que le changement cellulaire spécifique sous-jacent à la sensibilisation chez le lièvre de mer (excitabilité excessive du neurone sensoriel) peut être reproduit en exposant les ARN sensoriels des animaux dressés. Ces résultats fournissent des preuves à l'appui du modèle épigénétique non synaptique de la mémoire chez le lièvre de mer.
Connaître les mécanismes de formation de la mémoire à long terme est très important pour développer des modèles d'apprentissage plus efficaces. Si la mémoire à long terme est effectivement programmée par l'exposition à l'ARN d'un animal dressé, alors des modèles d'entraînement plus efficaces peuvent être créés.
Au lieu de former des milliers d'objets, vous pouvez entraîner un seul animal, puis en extraire l'ARN et faire des injections à tous les autres animaux, qui doivent transférer l'expérience correspondante dans la mémoire à long terme.
En outre, la technique ouvre la voie à des expériences sur «l'effacement» des souvenirs traumatiques inutiles de la mémoire à long terme. Par exemple, s'ils apportent de la douleur et de la souffrance à un animal ou provoquent son comportement incorrect, comme c'est le cas pour
l'impuissance acquise . Vous pouvez donc "reprogrammer" efficacement le comportement d'un être vivant pour son propre bien. Naturellement, les souvenirs du fait de la reprogrammation peuvent également être effacés.
L'article scientifique a été
publié le 14 mai 2018 dans la revue
eNeuro (doi: 10.1523 / ENEURO.0038-18.2018,
pdf ).