Cellules “étoiles” : Effacent les Souvenirs Traumatiques

Et si nous pouvions effacer les souvenirs traumatiques avant même qu'ils ne se forment ? C'est le défi que semblent avoir relevé des chercheurs japonais en manipulant d'importantes cellules non-neuronales du cerveau appelées astrocytes. Grâce à la lumière, ils sont parvenus à empêcher la rétention à long terme de souvenirs de peur chez des souris. Une avancée prometteuse qui ouvre la voie à de potentiels traitements pour des troubles comme le syndrome de stress post-traumatique (SSPT).

Le rôle méconnu des astrocytes dans la mémoire

Les astrocytes, ces cellules en forme d'étoile qui constituent la majorité des cellules du système nerveux central, sont connus pour remplir des tâches métaboliques, structurelles et neuroprotectrices dans le cerveau. Mais les scientifiques commencent à découvrir qu'elles jouent également un rôle important dans la mémoire.

Une récente étude menée par des chercheurs de l'université de Tohoku au Japon a révélé qu'une partie du processus de formation de la mémoire dépend des astrocytes. Et en utilisant la lumière pour manipuler ces cellules, il est possible d'empêcher la rétention à long terme des souvenirs, en particulier des souvenirs traumatiques.

Nous pensons que cela pourrait changer notre compréhension de la formation de la mémoire. L'effet des astrocytes sur la mémoire dépend probablement aussi de divers contextes, notamment mentaux, sociaux ou environnementaux.

– Ko Matsui, professeur au laboratoire de physiologie du super-réseau cérébral de l'université et auteur correspondant de l'étude

Manipuler les astrocytes grâce à l'optogénétique

Pour mener à bien leur étude, les chercheurs ont implanté chirurgicalement des fibres optiques dans le cerveau de souris, directement au-dessus de l'amygdale basolatérale antérieure (aBLA). Cette région joue un rôle crucial dans l'expression du comportement et des souvenirs évoqués par la peur. Ils ont ensuite utilisé l'optogénétique, une technique qui permet d'introduire des gènes codant pour des protéines sensibles à la lumière dans des cellules cérébrales spécifiques afin de surveiller et de contrôler précisément leur activité à l'aide de la lumière. Ainsi, ils ont pu photoactiver les astrocytes de cette région.

Les souris ont été génétiquement modifiées pour exprimer soit la channelrhodopsine-2 (ChR2), soit l'archaerhodopsine (ArchT) spécifiquement dans les astrocytes. Les channelrhodopsines sont une famille de protéines qui fonctionnent comme des canaux ioniques sensibles à la lumière. Lorsqu'elles sont exprimées dans les cellules d'autres organismes, elles permettent d'utiliser la lumière pour contrôler des paramètres tels que l'excitabilité électrique et l'acidité intracellulaire. Un canal ChR2 sensible à la lumière est très perméable aux protons, ce qui signifie que lorsqu'il est ouvert, l'astrocyte s'acidifie. À l'inverse, les protéines archaerhodopsines, une famille de photorécepteurs que l'on trouve dans les espèces bactériennes, pompent les protons hors des cellules, les alcalinisant.

Effacer les souvenirs de peur à long terme

Les souris ont reçu des chocs électriques pour provoquer la formation et le stockage de souvenirs liés à la peur. Une souris soumise à un choc électrique au pied aversif sautera généralement, une réponse d'évitement, puis se figera, une réponse défensive qui est utilisée comme une indication de la perception de la peur. La peur produite par les chocs électriques au pied est souvent fortement imprimée comme un souvenir de peur.

Les souris dont le ChR2 astrocytaire avait été photoactivé immédiatement après un choc au pied ont présenté une réponse de gel significativement réduite 24 heures plus tard, ce qui suggère que la photoactivation avait empêché le souvenir de peur d'être "sauvegardé". Fait intéressant, six minutes après le traitement, les souris présentaient le même degré de gel que les souris non traitées, ce qui suggère que leur mémoire à court terme était intacte. Cependant, les chercheurs ont noté qu'il existait une fenêtre dans laquelle la photoactivation du ChR2 restait efficace.

Ce résultat suggère que l'interférence avec la formation de la mémoire à long terme n'est efficace que lorsque la photoactivation du ChR2 astrocytaire est effectuée dans une fenêtre de temps étroite suivant le choc au pied.

– Les chercheurs

Une réponse différente a été observée chez les souris dont les astrocytes ont été alcalinisés. La photoactivation astrocytaire par ArchT n'a pas produit de différence significative dans la réponse de gel le jour suivant un choc léger, mais a produit une réduction significative du gel lorsqu'elle a été utilisée avec un choc au pied fort. Les chercheurs en ont déduit que la photoactivation par ArchT n'était probablement efficace que contre "les réponses émotionnelles provoquées par une peur excessive". Lorsque les chercheurs ont testé la mémoire des animaux trois semaines plus tard, ils ont constaté que les niveaux de gel restaient constants, ce qui suggère que la photoactivation par ArchT inhibait la détérioration à long terme des souvenirs de peur.

Vers de nouveaux traitements pour le stress post-traumatique ?

Ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour des interventions thérapeutiques ciblant les astrocytes dans des conditions caractérisées par une mémoire anormale de la peur, comme le trouble de stress post-traumatique (TSPT). De plus, il serait intéressant d'explorer si des effets similaires sont observés pour d'autres types de mémoire que la mémoire de la peur.

Cette étude fascinante nous révèle un peu plus le rôle encore méconnu des astrocytes dans les processus de mémoire et ouvre de nouvelles perspectives pour mieux comprendre et potentiellement traiter les troubles liés à des souvenirs traumatiques envahissants. Un espoir pour les personnes souffrant de TSPT qui pourraient un jour bénéficier de thérapies ciblant spécifiquement ces "cellules étoiles" de notre cerveau.