La recherche révèle que la mémoire résulte de la combinaison de deux neurones différents

La mémoire et les neurones sont deux des sujets les plus fréquemment étudiés par la communauté scientifique aujourd’hui. Avec autant de maladies neurodégénératives liées à la mémoire affectant la population et en nombre croissant, il est plus important que jamais de comprendre le fonctionnement du cerveau humain. C’est pourquoi il est si passionnant que les chercheurs aient fait une découverte intéressante dans le processus de consolidation de la mémoire.

Une équipe de chercheurs, dirigée par des professeurs de plusieurs universités, a fait la découverte. Au crédit de l’Université McGill au Canada, les professeurs principaux de l’équipe étaient le Dr Nahum Sonenberg et le Dr Arkady Khoutorsky de McGill, le Dr Kobi Rosenblum de l’Université de Haïfa en Israël et le Dr Jean-Claude Lacaille de l’Université de Montréal. au Canada.

Leur recherche a découvert qu’il existe deux systèmes neuronaux différents impliqués dans la consolidation de la mémoire et que chacun peut être ciblé indépendamment pour contrôler la mémoire à long terme. Cette découverte conduit à la possibilité de traitements ciblés pour les neurodégénératifs tels que la maladie d’Alzheimer et l’autisme.

Comprendre la recherche peut être compliqué si vous ne connaissez pas certaines bases. Cet article explique ce que sont les neurones, comment fonctionne la mémoire et comment les deux systèmes neuronaux contribuent au processus de mémoire. Continuez à lire pour en savoir plus.

Comment fonctionne la mémoire?

 

La mémoire humaine est un processus complexe dans lequel les gens obtiennent et conservent des informations. C’est un euphémisme de dire que la mémoire est importante – sans elle, une personne ne peut pas fonctionner du tout. À partir du moment où un bébé est né, la mémoire permet au bébé de devenir une personne fonctionnelle.

Selon des chercheurs de l’Université de Harvard , il existe des niveaux, ou des systèmes, de mémoire que les psychologues appellent une mémoire à «double processus». Le premier est l’endroit où les actions «inconscientes» sont stockées et récupérées. Cela inclut marcher, parler et toutes les autres actions de routine que les gens font sans vraiment y penser.

Le second est la mémoire consciente, où les choses dont vous essayez de vous souvenir sont stockées et récupérées. Pour que le deuxième système fonctionne correctement, il doit fonctionner conjointement avec le système un.

Chacun des systèmes fonctionne en trois phases: codage, stockage et récupération des informations. Il existe deux types de stockage que vous connaissez peut-être. Ce sont la mémoire à court terme et la mémoire à long terme. Les informations sont d’abord encodées dans la mémoire à court terme, puis transférées dans la mémoire à long terme lors de la rétention.

La mémoire à court terme ne peut contenir qu’entre cinq et neuf bits d’information à la fois pendant 30 secondes maximum. Plus ces informations sont répétées, plus elles ont de chances d’être transférées dans la mémoire à long terme. À partir de là, le cerveau peut se souvenir des informations en cas de besoin.

Les systèmes de mémoire sont constitués de cellules nerveuses appelées neurones . En fait, les neurones sont les éléments de base de tout le cerveau et du système nerveux central.

Les chercheurs ne savent pas exactement combien de neurones ont le cerveau et le système nerveux central, mais ils estiment que ce nombre est d’environ 100 millions. Ils sont divisés en trois systèmes principaux et, comme indiqué dans la recherche, deux de ces systèmes sont maintenant connus pour aider au processus de mémoire.

Les deux systèmes neuronaux impliqués dans la mémoire

Les systèmes neuronaux sont nommés d’après la fonction des neurotransmetteurs contenus dans le système. Ce sont des produits chimiques qui envoient des messages entre les cellules nerveuses (appelées synapses) du cerveau. Il y a plus de 40 neurotransmetteurs dans le cerveau, classés en trois systèmes neuronaux.

Les deux systèmes neuronaux sur lesquels les chercheurs de McGill se sont concentrés sont les plus importants pour le fonctionnement quotidien. Ce sont les systèmes excitateurs et inhibiteurs.

Système excitateur

Le nom du système identifie avec précision ce que font ces neurones. Ils «excitent» le cerveau. Une autre façon de le dire est qu’ils sont plus susceptibles d’entraîner le saut du neurone récepteur dans l’action.

Par exemple, vous pouvez remercier l’ histamine pour vos réactions allergiques. C’est ce qui amène votre système immunitaire à se débarrasser des irritants étrangers qui pénètrent dans votre corps. Bien sûr, la réaction allergique ne se sent pas bien, mais c’est la façon dont votre corps vous protège.

Les neurotransmetteurs excitateurs sont:

  • Glutamate (Glu)

    C’est le neurotransmetteur le plus important du cerveau. Il est présent dans plus de 90% des synapses cérébrales . Parce que c’est si important, vos niveaux de glutamate doivent être bien régulés, sinon la mort des cellules nerveuses peut survenir. Cela peut entraîner de graves affections et maladies neurologiques.

  • Acétylcholine (ACh)

    Ce neurotransmetteur peut être utilisé à la fois dans les systèmes excitateur et inhibiteur. C’est un acteur majeur du système nerveux parasympathique responsable de la contraction des muscles, du ralentissement du rythme cardiaque, de la dilatation des vaisseaux sanguins et de la régulation des sécrétions corporelles. Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer souffrent souvent d’une grave pénurie d’ACh.

  • Histamine

    Ce neurotransmetteur existe dans de nombreux organismes vivants. Il est responsable de l’activation du système immunitaire en cas de dommage physique, d’infection ou de réaction allergique chez l’homme. L’histamine permet aux vaisseaux sanguins de se dilater et de devenir plus perméables. Cela permet aux cellules du système immunitaire de s’échapper des vaisseaux sanguins, de se rendre au point blessé et de commencer le processus de guérison.

  • Dopamine (DA)

    C’est le neurotransmetteur qui est responsable de votre réaction de plaisir et de récompense. En d’autres termes, c’est le neurotransmetteur «feel good». La production de dopamine augmente avec l’excitation de quelque chose qui vous offre une récompense et diminue avec la déception ou la fin de l’activité passionnante. Il est également responsable de nombreuses autres fonctions du corps.

  • Norépinéphrine (NE)

    En conjonction avec l’adrénaline (la suivante sur la liste), ce neurotransmetteur est responsable de la régulation de votre réaction au stress . Il aide à augmenter votre fréquence cardiaque et votre tension artérielle lorsque vous en avez besoin. C’est aussi un acteur majeur dans la régulation de votre humeur. Cela peut provoquer des réactions d’humeur allant de l’euphorie à la dépression.

  • Épinéphrine (Epi) (adrénaline)

    Epi, mieux connu sous le nom d’adrénaline, est un neurotransmetteur qui est également considéré comme une hormone en raison de son rôle en dehors des neurones du cerveau. Il est responsable de la réponse de combat ou de fuite en période de stress. Parce qu’il augmente considérablement le débit cardiaque, les médecins l’utilisent pour traiter les réactions allergiques sévères (anaphylaxie), la détresse respiratoire et les tentatives de réveil pendant l’administration de la RCP. Il est disponible sous la forme d’un EpiPen en cas d’urgence.

Système inhibiteur

Les neurotransmetteurs inhibiteurs sont exactement le contraire des neurotransmetteurs excitateurs – ils entraîneront probablement une inaction du neurone récepteur. Nous pouvons en voir un exemple dans le rôle de la sérotonine. Il agit comme un régulateur des neurotransmetteurs excitateurs, atténuant essentiellement leur effet. Une façon simple de dire cela est qu’il s’agit d’un régulateur d’humeur. En fait, les chercheurs pensent qu’un déséquilibre de la sérotonine pourrait contribuer aux hauts et aux bas de l’humeur d’une personne bipolaire.

Les neurotransmetteurs inhibiteurs sont:

  • Acide gamma-aminobutyrique (GABA)

    Ce neurotransmetteur est également un acide aminé. Il est responsable de vous donner un effet calmant pendant les périodes d’anxiété, de stress et de peur. Les suppléments de GABA sont devenus populaires car cet acide aminé ne se trouve pas dans de nombreux aliments.

  • Sérotonine (5-HT)

    Comme expliqué ci-dessus, cela aide à réguler votre humeur. Il facilite également la digestion, le sommeil et l’alimentation. Cela peut également aider à contrôler vos selles.

  • Dopamine (DA)

    Ce neurotransmetteur a été expliqué dans la section précédente car c’est aussi un neurotransmetteur excitateur.

Comment ces systèmes affectent la mémoire

Les chercheurs avaient déjà exploré l’idée que le système excitateur régule la mémoire. Cela se produit grâce à un facteur essentiel pour la synthèse des protéines appelé eIF2α, qui se trouve dans l’hippocampe. Cependant, grâce aux travaux des chercheurs de l’Université McGill, nous savons maintenant que le système inhibiteur possède également le facteur essentiel eIF2α.

La stimulation du facteur essentiel eIF2α dans les systèmes excitateur et inhibiteur améliore le stockage mémoire à long terme. Cependant, la recherche montre que, dans le système excitateur, la phosphorylation d’une sous-unité de eIF2α peut inhiber la transition des informations de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme. Cette sous-unité de eIF2α est la composante centrale de la réponse intégrée au stress (ISR).

C’est là que le système inhibiteur entre en jeu. Lorsque la phosphorylation de la sous-unité de eIF2α dans le système inhibiteur se produit, cela inhibe l’IRS , provoquant exactement l’effet inverse – une capacité accrue pour le cerveau de faire la transition des informations de court terme à long terme Mémoire.

Comment cette découverte peut être utilisée

Maintenant que les chercheurs ont découvert qu’un changement génétique dans le facteur essentiel eIF2α du système inhibiteur peut améliorer le stockage dans la mémoire à long terme, ils espèrent créer des traitements pour les personnes atteintes de maladies neurodégénératives qui ciblent ce changement génétique. Ceci est important en raison de la manière dont la PID est liée aux maladies neurodégénératives.

Certaines personnes ont une certaine version de l’ allèle apolipoprotéine E , qui est un facteur majeur dans le développement de maladies neurodégénératives. Connue sous le nom d’ApoE4, cette version de l’allèle crée une réponse au stress intégrée. Les signaux de stress cellulaire sont ce qui conduit à la phosphorylation de eIF2α dans le système excitateur.

L’idée de pouvoir manipuler la phosphorylation de eIF2α va contrecarrer les effets de l’allèle ApoE4. En théorie, si l’allèle ne peut pas activer le système IRS, aucune dégénérescence des neurones ne se produira. Selon le Dr Nahum Sonenberg, les scientifiques espèrent utiliser ce nouveau développement pour créer des traitements préventifs et post-diagnostic pour les personnes souffrant de maladies neurodégénératives.

Réflexions finales sur la recherche et les deux systèmes neuronaux

La découverte du rôle des neurones dans le système inhibiteur de la régulation de la mémoire est une énorme avancée dans les communautés scientifiques et médicales. À ce jour, il n’existe aucun remède pour les maladies neurodégénératives et les traitements ne font que prolonger l’inévitable. Les diagnostics de ces maladies sont toujours mortels, même si cela prend des années. La personne affligée souffrira d’une qualité de vie de plus en plus diminuée aussi longtemps qu’il lui faudra pour succomber à la maladie.

Avec de nouveaux cas de maladies neurodégénératives qui augmentent chaque année, l’humanité a désespérément besoin d’un remède ou du moins d’un traitement efficace. La recherche a un long chemin à parcourir, mais cette découverte offre une lueur d’espoir aux personnes à risque de maladies cognitives ..

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