Le corps se souvient : une étude cible l’apprentissage dans les cellules extérieures au cerveau

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Votre cerveau forme constamment de nouveaux souvenirs, basés sur l’expérience et la répétition. Les scientifiques savent désormais que les cellules d’autres parties du corps fonctionnent de la même manière. Ils peuvent même former des « souvenirs » plus forts grâce à des comportements répétés alternés avec des périodes de repos, de la même manière que notre cerveau se souvient mieux des choses grâce à la répétition.

« L’apprentissage et la mémoire chez les animaux présentent une caractéristique particulière connue sous le nom d’effet d’espacement massif », ont écrit des scientifiques de l’Université de New York dans une nouvelle recherche récemment publiée. publié dans la revue Nature. « Un entraînement réparti sur plusieurs séances (entraînement espacé) produit une mémoire plus forte que la même quantité d’entraînement appliquée en un seul épisode (entraînement de masse). »

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L’équipe, dirigée par l’auteur et neuroscientifique Nikolaï Koukouchkinea émis l’hypothèse que ce type d’apprentissage pourrait s’appliquer aux cellules non neuronales, « étant donné qu’une grande partie de la boîte à outils moléculaire pour la formation de la mémoire est conservée à travers les types de cellules ».

Pour tester cette hypothèse, l’équipe a conçu deux types de cellules, l’une issue du tissu nerveux et l’autre du rein, pour produire une protéine lumineuse chaque fois que leur soi-disant « gène mémoire » était activé ; c’est le même gène que les neurones utilisent lorsqu’ils se restructurent lors de la formation de la mémoire à long terme.

« Il s’est avéré que les cellules — même les cellules rénales ! – pourrait distinguer des modèles très spécifiques », a écrit Kukushkin dans un article pour La psychologie aujourd’hui. « Premièrement, ils savaient compter – au moins jusqu’à quatre. Une impulsion de trois minutes a effectivement activé le « gène de la mémoire », mais seulement pendant une heure ou deux, alors qu’après quatre impulsions, le gène s’est activé plus fort et est resté actif pendant des jours.

Cela ressemblerait à la façon dont votre cerveau pourrait se souvenir brièvement de quelque chose si vous l’étudiiez une fois, mais de manière plus approfondie si vous étudiiez plusieurs fois, avec des pauses entre les deux. Mais est-ce « apprendre » ?

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«Je pense que toutes ces suggestions sont très raisonnables», a déclaré Kukushkin au National Post dans un courriel. « Il est prouvé qu’un repas passé peut modifier, par exemple, la quantité d’insuline qu’une cellule pancréatique libère dans le futur. De plus, je pense que dans des situations comme celle-ci, nous pouvons utiliser le mot apprendre sans guillemets – l’une des choses clés que montre notre étude est que les cellules non neuronales se modifient tout comme les neurones – non seulement métaphoriquement, mais mécaniquement. Ils utilisent les mêmes outils et parties de la cellule pour s’ajuster en fonction du passé afin de réagir différemment au futur.

Il a conclu : « Il n’y a aucun sens dans lequel l’apprentissage effectué par les neurones, le cerveau ou l’humain entier soit en quelque sorte plus « réel » que l’apprentissage par n’importe quelle cellule individuelle. L’apprentissage va plus loin que le cerveau.

Et même s’il a averti que la recherche en est encore à ses débuts, elle pourrait éventuellement conduire à de nouveaux traitements pour les problèmes de mémoire – ou, d’un autre côté, à de nouvelles techniques de contrôle et de prévention des maladies.

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« Ces cellules indifférenciées que nous utilisons dans notre étude sont en réalité des cellules cancéreuses », a-t-il déclaré. « C’est ce que l’on peut cultiver indéfiniment dans un laboratoire et que tout le monde utilise comme substitut à la » cellule humaine générique « .

En stimulant les cellules, elles deviennent plus actives et se divisent.

« Ce que montre notre étude, c’est que ces cellules peuvent non seulement détecter les produits chimiques, mais aussi un schéma temporel très précis de ces produits chimiques : une seule impulsion de 12 minutes ne fonctionne pas aussi bien que quatre impulsions de trois minutes séparées de 10 minutes. C’est donc le moment précis qui compte, pas seulement le montant ou la durée.

Il poursuit : « Ce que nous n’avons pas encore fait, c’est essayer l’inverse : donner aux cellules cancéreuses du poison (chimiothérapie) plutôt que des stimulants. Se pourrait-il que pour cela, le timing compte aussi ? Ce n’est pas ainsi que nous pensons habituellement à la chimiothérapie : d’une manière générale, tout ce que vous essayez de faire lorsque vous traitez un patient atteint d’un cancer est de maintenir le médicament dans l’organisme du patient à un niveau stable aussi longtemps que le patient peut le prendre. Mais peut-être qu’une approche chronométrée plus précisément s’avérerait plus efficace et peut-être moins toxique pour le reste du corps.

Il a ajouté : « À ce stade, tout cela n’est que pure spéculation. Mais notre étude ouvre la porte à une interaction avec les cellules de notre corps – à la fois saines et malades – à un niveau plus nuancé qu’auparavant.

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