01-11-2009
Une équipe de chercheurs en neurosciences de l’Institut universitaire en santé mentale Douglas a découvert que l’hippocampe, cette partie du cerveau jouant un rôle essentiel dans l’organisation de la mémoire spatiale et épisodique, cachait sa propre horloge.
Les résultats de leur étude, publiés dans la très respectée revue scientifique Nature Neuroscience, pourraient avoir des répercussions majeures sur la façon dont on étudie la production de certains de nos souvenirs.
Cette horloge, mieux connue par le terme rythme Thêta, intéresse depuis longtemps les scientifiques, car il a été clairement démontré qu’elle joue un rôle primordial dans la mémoire. Depuis une soixantaine d’années, on croyait que l’hippocampe devait le rythme des activités neuronales à un circuit extérieur, régi par les cellules nerveuses du septum, situées à proximité de l’hippocampe.
"Selon nos expériences, nous avons plutôt observé que le générateur de rythmes Thêta de l’hippocampe est enfoui profondément dans cette partie du cerveau" révèle Sylvain Williams, Ph.D., auteur principal et professeur agrégé au département de psychiatrie de l’Université McGill. Ce rythme est créé par l’activité de milliers de neurones qui déchargent leurs messages, s’arrêtent, puis reprennent leur travail, initiant ainsi des "vagues" d’énergie dont on mesure la fréquence. La fréquence de l’hippocampe la plus puissante du cerveau est de 7 Hertz.
Cette découverte redéfinit le rôle des interactions physiologiques de l’hippocampe et pourrait prendre toute son importance chez les humains en identifiant les marqueurs d’un dysfonctionnement de la mémoire, comme par exemple dans le cas de la maladie d’Alzheimer.
Si certaines théories antérieures anticipaient l’autonomie ou l’existence de cette horloge interne de l’hippocampe, il n’y avait pas d’expérience pour le confirmer. Sylvain Williams a pu mener ses expériences en appliquant une technique unique et innovatrice d’observation de l’hippocampe, qu’il a lui-même conçu avec deux étudiants et co-auteurs de l’étude, Romain Goutagny et Jesse Jackson. La méthode traditionnelle d’observation, consistant à utiliser des "tranches" de cerveau, ne permet pas de mesurer les circuits internes de l’hippocampe et donc de voir des rythmes. L’équipe de Sylvain Williams a plutôt utilisé l’hippocampe complet de modèles animaux et a pu ainsi mesurer, in vitro et par l’électrophysiologie, des séquences d’oscillation d’une durée suffisante pour observer que l’hippocampe générait de façon indépendante la cadence de son propre rythme.
Ces résultats font déjà l’objet d’une attention particulière puisque le neuroscientifique Edvard Moser et sa collègue Laura Colgin, des sommités mondiales dans l’étude du cerveau, commenteront l’impact de cette découverte dans la section News and Views, de la même revue Nature.
Cette étude a bénéficié de l’appui des Instituts de Recherche en Santé du Canada, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et du Fonds de Recherche en Santé du Québec. Sylvain Williams est un chercheur boursier senior du Fonds de Recherche en Santé du Québec.
