Une nouvelle étude a découvert que la mémoire n’est pas exclusive au cerveau, mais constitue une capacité naturelle de toutes les cellules qui, par exemple, permet au pancréas de se souvenir du schéma de nos repas copieux afin de maintenir une glycémie saine.
Une équipe de scientifiques de l’Université de New York (NYU) a fait une découverte surprenante qui remet en question notre compréhension traditionnelle de la mémoire. Selon une nouvelle étude publiée dans la prestigieuse revue Nature Communications, les cellules d’autres parties du corps, outre le cerveau, peuvent également jouer un rôle de mémoire.
Nikolaï V. Koukouchkineauteur principal de l’étude, explique à ce sujet : « l’apprentissage et la mémoire sont généralement associés uniquement au cerveau et aux cellules cérébrales, mais notre étude montre que d’autres cellules du corps peuvent également apprendre et former des souvenirs. »
Cette déclaration ouvre de nouvelles voies pour comprendre le fonctionnement de la mémoire et crée le potentiel d’améliorer l’apprentissage et de traiter les affections liées à la mémoire, selon les chercheurs.
Apprentissage du recyclage
Pour découvrir si les cellules non cérébrales contribuent à la mémoire, les scientifiques se sont appuyés sur une propriété neurologique bien établie : l’effet d’apprentissage massé et espacé.
Ce principe montre que l’on a tendance à mieux retenir l’information lorsqu’on l’étudie à intervalles espacés, plutôt qu’au cours d’une seule séance intensive, c’est-à-dire le marathon classique de préparation aux examens.
Dans leurs recherches, l’équipe de NYU a reproduit l’apprentissage au fil du temps en laboratoire en étudiant deux types de cellules humaines non cérébrales: cellules du tissu nerveux et cellules du tissu rénal.
Ces cellules ont été exposées à différents modèles de signaux chimiques, de la même manière que les cellules cérébrales sont exposées à des modèles de neurotransmetteurs lorsque nous apprenons et mémorisons de nouvelles informations.
Le « gène de la mémoire » en action
Le plus surprenant était qu’en réponse à ces stimuli, les cellules non cérébrales activaient un « gène de mémoire », c’est-à-dire le même gène que les cellules cérébrales activent lorsqu’elles détectent un modèle d’information et restructurent leurs connexions pour former des souvenirs.
Pour observer rigoureusement le processus de mémoire et d’apprentissage, les scientifiques ont modifié génétiquement les cellules non cérébrales de l’expérience pour produire une protéine fluorescente, qui indiquait quand le gène mémoire était activé ou désactivé.
Les résultats de l’expérience ont été étonnants : premièrement, des cellules non cérébrales ont pu déterminer quand des impulsions chimiques, qui imitent des explosions de neurotransmetteurs dans le cerveau, se répètent.
Deuxièmement, lorsque les impulsions étaient données à intervalles espacés, elles activaient le « gène de la mémoire » plus fortement et plus longtemps que lorsque le même traitement était administré en une seule fois.
Kukushkin souligne : « Cela reflète l’effet d’espacement des masses en action. Cela montre que la capacité d’apprendre à partir de répétitions espacées n’est pas exclusive aux cellules cérébralesmais, en fait, cela pourrait être une propriété fondamentale de toutes les cellules. »
Des répercussions importantes
Cette découverte offre non seulement de nouvelles façons d’étudier la mémoire, mais laisse également entrevoir de possibles avancées liées à la santé : par exemple, elle pourrait conduire à de meilleures méthodes pour améliorer l’apprentissage.
Cela ouvre également de nouvelles possibilités pour lutter contre les troubles liés à la mémoire, tout en suggérant qu’à l’avenir, nous devrons traiter davantage notre corps comme s’il était une extension du cerveau.
Kukushkin propose des exemples fascinants de ce besoin : « nous devons prendre en compte ce que notre pancréas se souvient du schéma de nos repas passés pour maintenir une glycémie saine, ou ce dont une cellule cancéreuse se souvient du schéma de la chimiothérapie ».
Référence
L’effet d’apprentissage massé et espacé dans les cellules humaines non neuronales. NV Kukushkin et al. Nature Communications, volume 15, numéro d’article : 9635 (2024). DOI : https://doi.org/10.1038/s41467-024-53922-x