L'une des fonctions les plus importantes de notre cerveau est de stocker des informations dans notre mémoire. La recherche sur le ver rond C. elegans peut aider à mieux comprendre le fonctionnement de la mémoire.
Les scientifiques sont fascinés par la mémoire depuis des décennies, mais à ce jour, nous ne comprenons pas entièrement sa base moléculaire. En faisant des recherches sur le ver rond C. élégant , nous avons découvert comment une petite molécule de signalisation connue sous le nom de Neuromedin U joue un rôle clé dans le rappel des souvenirs.
Apprendre de l'expérience est vital car plus tard, lorsque nous nous retrouverons dans une situation similaire, nous pourrons ajuster nos choix et nos comportements. Cela s'applique également aux expériences désagréables ou négatives. Si vous êtes tombé malade à cause d'un certain type de nourriture ou de boisson, vous le laisserez passer à une autre occasion. Vous éviterez également une situation que vous avez vécue comme inconfortable par le passé. Des expériences positives et négatives sont créées dans notre cerveau parce que les cellules nerveuses communiquent entre elles via des molécules de signalisation. L'une de ces molécules de signalisation est une petite protéine, un neuropeptide, appelé Neuromedin U. Alors que les chercheurs soupçonnaient depuis longtemps que ce neuropeptide était important pour l'apprentissage humain, la fonction exacte de cette molécule de signalisation restait inconnue. Dans ma recherche doctorale menée par Isabel Beets et Liliane Schoofs à la KU Leuven, j'ai levé un coin de ce voile. J'ai étudié l'effet de Neuromedine U dans le mini cerveau du ver rond Caenorhabditis elegans (C. elegans †
Le cerveau humain est extrêmement complexe et composé de milliards de cellules nerveuses. Cela rend difficile l'étude de processus biologiques complexes tels que l'apprentissage et la mémoire dans notre cerveau. Le cerveau du petit ver rond C. élégant ne contient que 302 cellules nerveuses, pourtant ce mini-cerveau produit des molécules de signalisation très similaires à celles du cerveau humain. Par la recherche cérébrale sur C. élégant nous pouvons donc en savoir plus sur le fonctionnement de notre cerveau. De plus, le ver est capable d'apprendre des expériences précédentes. Par exemple, l'animal peut associer des stimuli environnementaux à des événements désagréables.
C. elegans est capable de faire un choix simple entre la présence et l'absence de sel. Ceci est testé en laboratoire en donnant aux vers le choix de ramper vers un environnement riche en sel ou pauvre en sel.
Les vers sont naturellement attirés par le sel et l'associent à la présence de nourriture. Cependant, lorsque le sel est offert en l'absence de nourriture, l'animal apprend une association négative. Les vers ne sont alors plus attirés par le sel, mais préfèrent un environnement pauvre en sel. Cela vous dit peut-être quelque chose :le comportement d'apprentissage découvert chez les chiens par le psychologue russe Ivan Pavlov à la fin du XIXe siècle peut également être détecté chez les vers.
Nous avons découvert que ce comportement d'apprentissage chez le ver est régulé par une petite molécule de signalisation dans le cerveau, un neuropeptide, connu sous le nom de Neuromedin U. Les vers qui n'ont pas fabriqué de Neuromedin U étaient incapables de se souvenir du sel comme d'une expérience désagréable en l'absence de nourriture. . Cette découverte nous a incités à étudier plus avant l'effet de Neuromedine U. En restaurant la présence de la molécule de signalisation dans des cellules nerveuses spécifiques à C. élégant nous avons appris que Neuromedine U agit comme une molécule messagère entre différentes cellules nerveuses sensorielles. Ces cellules nerveuses réagissent à la présence de sel dans l'environnement. Si on ferme les cellules, le sel n'est plus évité. Ces cellules nerveuses semblent donc essentielles à l'apprentissage des comportements. En bloquant temporairement la libération de Neuromedine U, nous avons découvert que cette molécule de signalisation est nécessaire pour rappeler la mémoire négative du sel en l'absence de nourriture. Nous soupçonnons que les vers qui ne fabriquent pas Neuromedine U sont en effet capables d'apprendre le lien entre le sel et une expérience négative, mais qu'ils ne peuvent pas évoquer ce souvenir. Ils semblent donc simplement « oublier » l'association négative. Neuromedine Vous permettez ainsi au cerveau du ver de transformer les expériences précédentes en souvenirs utiles.
En raison d'une manipulation génétique, les cellules nerveuses qui produisent la molécule de signalisation Neuromedin U s'allument. De cette façon, il est possible de déterminer exactement comment ces cellules nerveuses réagissent à la présence de sel dans l'environnement.
Le fait que la molécule de signalisation Neuromedin U joue un rôle très spécifique dans le processus de mémoire est un aperçu important. Cela nous amène à soupçonner que davantage de neuropeptides sont impliqués dans le rappel des souvenirs. Ces résultats fournissent un bon point de départ pour étudier la fonction de Neuromedine U au cours du processus de mémoire dans le cerveau humain. Neuromedine Vous pouvez être trouvé dans de nombreux animaux, y compris les humains. Nos souvenirs, en particulier ceux des événements négatifs, sont profondément enracinés dans notre cerveau. Ils ont une influence majeure sur notre fonctionnement et notre bien-être et peuvent contribuer à l'anxiété et à la dépression. Une bonne connaissance des bases moléculaires de ces processus nous permet de mieux comprendre le cerveau humain.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Communications, et le texte est disponible sur https://www.nature.com/articles/s41467-020-15964-9
La recherche a été financée par le Conseil européen de la recherche (Grant 340318), la Research Foundation - Flanders (FWO) et la KU Leuven (C14/15/049).
