Les astrocytes jouent un rôle clé dans la mémoire

« En termes simples, nous utilisons des outils génétiques qui nous permettent d’injecter à des souris un médicament qui fait artificiellement exprimer aux astrocytes un autre gène ou une autre protéine d’intérêt lorsqu’ils deviennent actifs », explique Wookbong Kwon, biotechnologue au Baylor College et co-auteur de l’étude.

Ces protéines d’intérêt étaient principalement des protéines fluorescentes qui rendent les cellules fluorescentes en rouge vif. De cette façon, l’équipe a pu repérer les astrocytes dans le cerveau des souris qui sont devenus actifs au cours des scénarios d’apprentissage. Une fois le système de marquage mis en place, Williamson et ses collègues ont fait un peu peur à leurs souris.

«C’est ce qu’on appelle le conditionnement par la peur, et c’est une idée très simple. Vous prenez une souris, vous la mettez dans une nouvelle boîte, une boîte jamais vue auparavant. Pendant que la souris explore cette nouvelle boîte, nous appliquons simplement une série de chocs électriques à travers le sol », explique Williamson. Une souris traitée de cette manière s’en souvient comme d’une expérience désagréable et l’associe à des indices contextuels comme l’apparence de la boîte, les odeurs et les sons présents, etc.

Le système de marquage a allumé tous les astrocytes qui exprimaient le gène c-Fos en réponse au conditionnement de la peur. L’équipe de Williamson a déduit que c’est là que la mémoire est stockée dans le cerveau de la souris. Sachant cela, ils pouvaient passer à la question suivante, à savoir si et comment les astrocytes et les neurones engrammes interagissaient au cours de ce processus.

Neurones engrammes modulateurs

« Les astrocytes sont vraiment touffus », explique Williamson. Ils ont une morphologie complexe avec de nombreux processus à l’échelle micro ou nanométrique qui infiltrent la zone qui les entoure. Un seul astrocyte peut contacter environ 100 000 synapses, et toutes ne seront pas impliquées dans les événements d’apprentissage. L’équipe a donc recherché des corrélations entre les astrocytes activés lors de la formation de la mémoire et les neurones marqués en même temps.