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Créer des souvenirs artificiels pendant le sommeil, une prouesse réalisée sur des souris

Une étude réalisée par l’équipe de Karim Benchenane du Laboratoire Plasticité du cerveau à l’ESPCI a permis d’implanter un souvenir dans le cerveau de la souris.

À l’aide d’une interface cerveau-machine, l’équipe de scientifiques a associé le souvenir d’un lieu avec la sensation de plaisir, pendant le sommeil des souris. Et à leur réveil, elles se sont immédiatement dirigées vers ce lieu pour récupérer une récompense qui n’avait jamais existé à cet endroit. C’est comme si un jour, vous vous réveilliez avec le souvenir d’un lieu où s’est produit un événement agréable, comme une récompense chez les rongeurs, alors qu’en réalité, le lieu ne procure aucune sensation de plaisir. C’est ce que les chercheurs ont provoqué chez la souris : un souvenir artificiel. Sur le même principe, l’apprentissage d’une discipline avait déjà été rendu possible par le sommeil, comme l’a prouvé notamment une équipe de l’Université de l’Illinois qui a renforcé l’apprentissage d’un morceau de musique chez un élève.

Mais comment ont-ils pu implanter un souvenir dans le cerveau de la souris ? Les neurobiologistes de l’équipe de Karim Benchenane ont mis des électrodes à deux endroits de son cerveau : l’hippocampe et le circuit de la récompense. Tout d’abord, « l’hippocampe » est une zone cérébrale constituée de cellules de lieu : chaque neurone est associé à un lieu et s’active lorsque la souris pense ou se rend à l’endroit concerné. Ces cellules de lieu sont activées pendant le sommeil, car la souris se remémore son parcours de la journée pour un meilleur apprentissage. Puis, des électrodes ont été également greffées dans les fibres nerveuses de la zone, appelée circuit de la récompense, qui est associée à la sensation de plaisir.

En observant les souris et leur activité cérébrale grâce à des électrodes placées sur l’hippocampe, les neurobiologistes ont pu déterminer quel lieu était associé à quelle cellule et, pendant leur sommeil, stimuler une cellule de lieu en particulier. Ils ont installé ensuite un dispositif qui faisait en sorte que chaque activation de cette cellule envoie instantanément une stimulation électrique vers les électrodes reliées au circuit de la récompense. C’est ainsi qu’un lieu a été artificiellement associé au plaisir chez la souris. Dès que les souris pensaient au lieu choisi par les chercheurs, elles ressentaient automatiquement une sensation de plaisir et passaient du temps à cet endroit, à la recherche de ce souvenir agréable, jusqu’à finalement réaliser la supercherie.

« Ce n’est pas un comportement automatique (à la différence de l’hypnose). Ce que nous créons est une association entre un lieu particulier et une récompense qui peut être consciemment accessible par la souris », expliquent les chercheurs.

Cette étude pourrait contribuer à la modification de souvenirs traumatisants qui mènent au stress ou à des phobies, mais aussi à l’implantation de compétences dans le cerveau humain. « Si on peut identifier quelle zone du cerveau s’active lorsqu’une expérience est associée à une peur irrationnelle, on pourrait être capable de créer ce même type d’association, mais positive », explique Karim Benchenane. Mais ces résultats risqueraient tout de même de mener à des manipulations sordides.

Sources : Techno-Science, Pour la Science, Gurumed, Courrier International.

– Crédits photo : rachel Calamusa