Vous ne vous en rendez peut-être pas compte, mais chaque fois que vous vous souvenez d’un souvenir – comme la première fois que vous faites du vélo ou que vous vous rendez au bal de fin d’année – votre cerveau modifie légèrement le souvenir. C’est presque comme ajouter un filtre Instagram, avec des détails remplis et des informations mises à jour ou perdues à chaque rappel.
« Nous appliquons par inadvertance des filtres à nos expériences passées », déclare Steve Ramirez (CAS’10), neuroscientifique à l’Université de Boston. Même si une mémoire filtrée est différente de l’original, vous pouvez dire quelle est la plupart du temps cette image de base, dit-il.
« La mémoire est moins un enregistrement vidéo du passé, et plus reconstructive », explique Ramirez, professeur adjoint de sciences psychologiques et cérébrales au BU College of Arts & Sciences. La nature malléable de la mémoire est à la fois une bénédiction et une malédiction : c’est mauvais si nous nous souvenons de faux détails, mais c’est bien que notre cerveau ait la capacité naturelle de façonner et de mettre à jour les souvenirs pour les rendre moins puissants, surtout s’il s’agit de quelque chose d’effrayant ou de traumatisant.
Alors, que se passerait-il s’il était possible d’utiliser la nature malléable de nos souvenirs à notre avantage, comme moyen de guérir les troubles de santé mentale comme la dépression et le trouble de stress post-traumatique (SSPT) ? C’est exactement ce que Ramirez et son équipe de recherche travaillent à faire. Et après des années d’étude de la mémoire chez la souris, ils ont découvert non seulement où le cerveau stocke les souvenirs positifs et négatifs, mais aussi comment baisser le volume des souvenirs négatifs en stimulant artificiellement d’autres souvenirs plus heureux.
« Notre idée à un million de dollars est la suivante : et si une solution à certains de ces troubles mentaux existait déjà dans le cerveau ? Et si la mémoire était un moyen d’y parvenir ? » dit Ramírez. Dans deux nouveaux articles, lui et son équipe démontrent la puissance de nos souvenirs émotionnels et comment nos expériences – et la façon dont nous les traitons – laissent des empreintes physiques réelles sur le cerveau.
Cartographier les souvenirs positifs et négatifs
L’une des étapes les plus importantes vers l’utilisation de la mémoire pour traiter les troubles liés à la mémoire est de comprendre où les souvenirs positifs et négatifs existent dans le cerveau, et comment faire la distinction entre les deux. Les souvenirs sont stockés dans toutes les différentes zones du cerveau, et les souvenirs individuels eux-mêmes existent sous forme de réseaux de cellules appelées engrammes. Le laboratoire de Ramirez s’intéresse particulièrement aux réseaux de souvenirs situés dans l’hippocampe du cerveau, une structure en forme de noix de cajou qui stocke des informations sensorielles et émotionnelles importantes pour la formation et la récupération des souvenirs.
Dans un nouvel article publié dans Nature Communication Biologie, Ramirez, l’auteure principale Monika Shpokayte (MED’26) et une équipe de neuroscientifiques de l’UB cartographient les principales différences moléculaires et génétiques entre les souvenirs positifs et négatifs, constatant que les deux sont en fait remarquablement distincts à plusieurs niveaux. Il s’avère que les souvenirs émotionnels, comme un souvenir positif ou négatif, sont physiquement distincts des autres types de cellules cérébrales – et distincts les uns des autres.
« C’est assez sauvage, car cela suggère que ces souvenirs positifs et négatifs ont leur propre bien immobilier séparé dans le cerveau », déclare Ramirez, qui est également membre du Center for Systems Neuroscience de BU.
Les auteurs de l’étude ont découvert que les cellules de mémoire positives et négatives sont différentes les unes des autres à presque tous les égards – elles sont principalement stockées dans différentes régions de l’hippocampe, elles communiquent avec d’autres cellules en utilisant différents types de voies et la machinerie moléculaire dans les deux types de cellules semble distincte.
« Donc, il y a [potentially] une base moléculaire pour différencier les souvenirs positifs et négatifs dans le cerveau », explique Ramirez. « Nous avons maintenant un tas de marqueurs qui différencient les positifs des négatifs dans l’hippocampe.
Voir et étiqueter les souvenirs positifs et négatifs n’est possible qu’avec l’utilisation d’un outil neuroscientifique avancé, appelé optogénétique. C’est un moyen de tromper les récepteurs des cellules cérébrales pour qu’ils réagissent à la lumière – les chercheurs envoient une lumière laser inoffensive dans le cerveau pour activer les cellules qui ont reçu un récepteur qui réagit à la lumière. Ils peuvent également coder en couleur les souvenirs positifs et négatifs en insérant une protéine fluorescente stimulée par la lumière, de sorte que les réseaux de cellules mémoire positives brillent en vert, par exemple, et les réseaux de cellules négatives en rouge ou en bleu.
Recâblage des mauvais souvenirs
Avant que les chercheurs étiquettent un souvenir chez une souris, ils doivent d’abord fabriquer le souvenir. Pour ce faire, ils exposent les rongeurs à une expérience universellement bonne ou désagréable – une expérience positive pourrait être de grignoter un fromage savoureux ou de socialiser avec d’autres souris ; une expérience négative pourrait être de recevoir un choc électrique léger mais surprenant aux pieds. Une fois qu’un nouveau souvenir est formé, les scientifiques peuvent trouver le réseau de cellules qui conservent cette expérience et les faire briller d’une certaine couleur.
Une fois qu’ils peuvent voir la mémoire, les chercheurs peuvent utiliser la lumière laser pour activer artificiellement ces cellules de mémoire – et, comme l’équipe de Ramirez l’a également découvert, réécrire les souvenirs négatifs. Dans un article publié dans Communication Natureils ont découvert que l’activation artificielle d’une expérience positive réécrivait de façon permanente une expérience négative, réduisant l’intensité émotionnelle du mauvais souvenir.
Les chercheurs ont demandé aux souris de se souvenir d’une expérience négative, et pendant le rappel de mémoire de peur, elles ont artificiellement réactivé un groupe de cellules de mémoire positives. La mémoire positive concurrente, selon l’article, a mis à jour la mémoire de la peur, réduisant la réaction de peur au moment et longtemps après l’activation de la mémoire. L’étude s’appuie sur des travaux antérieurs du laboratoire de Ramirez qui ont révélé qu’il est possible de manipuler artificiellement des souvenirs passés.
Activer un souvenir positif était le moyen le plus puissant de mettre à jour un souvenir négatif, mais l’équipe a également découvert que ce n’était pas le seul moyen. Au lieu de cibler uniquement les cellules de mémoire positives, ils ont également essayé d’activer une mémoire neutre – une expérience standard et ennuyeuse pour un animal – puis ont essayé d’activer l’ensemble de l’hippocampe, trouvant que les deux étaient efficaces.
« Si vous stimulez beaucoup de cellules qui ne sont pas nécessairement liées à un type de mémoire, cela peut causer suffisamment d’interférences pour perturber la mémoire de la peur », explique Stephanie Grella, auteure principale et ancienne stagiaire postdoctorale au Ramirez Lab qui a récemment lancé le programme Memory & Laboratoire de mécanismes neuromodulateurs à l’Université Loyola.
Même s’il n’est pas possible d’activer artificiellement des souvenirs chez l’homme, les résultats pourraient encore se traduire en milieu clinique, dit Grella. « Parce que vous pouvez demander à la personne, ‘Pouvez-vous vous souvenir de quelque chose de négatif, pouvez-vous vous souvenir de quelque chose de positif ?' » dit-elle – des questions que vous ne pouvez pas poser à une souris.
Elle suggère qu’il pourrait être possible de passer outre les impacts d’un souvenir négatif, celui qui a affecté l’état mental d’une personne, en demandant à une personne de se rappeler le mauvais souvenir et en chronométrant correctement un rappel vif d’un souvenir positif dans un cadre thérapeutique.
« Nous savons que les souvenirs sont malléables », dit Grella. « L’une des choses que nous avons trouvées dans cet article était que le moment de la stimulation était vraiment critique. »
La quête des changeurs de jeu
Pour d’autres types de traitement plus intensifs de la dépression sévère et du SSPT, Grella suggère qu’il pourrait éventuellement être possible de stimuler de larges pans de l’hippocampe avec des outils comme la stimulation magnétique transcrânienne ou la stimulation cérébrale profonde – une procédure invasive – pour aider les gens à surmonter ces troubles liés à la mémoire. Ramirez souligne que de plus en plus de neuroscientifiques ont commencé à adopter des traitements expérimentaux impliquant des psychédéliques et des drogues illicites. Par exemple, une étude de 2021 a révélé que des doses contrôlées de MDMA aidaient à soulager certains symptômes graves du SSPT.
« Le thème ici utilise certains aspects de la récompense et de la positivité pour réécrire les composants négatifs de notre passé », explique Ramirez. « C’est analogue à ce que nous faisons chez les rongeurs, sauf chez les humains – nous avons activé artificiellement des souvenirs positifs chez les rongeurs, et, chez les humains, ce qu’ils ont fait, c’est leur donner de petites doses de MDMA pour voir si cela pouvait suffire à réécrire certains des composantes traumatisantes de cette expérience. » Ces types d’expériences soulignent l’importance de continuer à explorer les méthodes cliniques et bénéfiques de manipulation de la mémoire, mais il est important de noter que ces expériences ont été réalisées sous étroite surveillance médicale et ne doivent pas être tentées à la maison.
Pour l’instant, Ramirez est ravi de voir comment ce travail peut repousser les limites des neurosciences et espère voir des chercheurs expérimenter encore plus d’idées originales qui peuvent transformer la médecine à l’avenir : « Nous voulons des changeurs de jeu, Nous voulons des choses qui seront bien plus efficaces que les options de traitement actuellement disponibles.
