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La mémoire d’une limace transférée à une autre

Des biologistes américains ont prélevé de l'acide ribonucléique (ARN) d'une limace de mer et l'ont réinjecté dans une autre. Résultat, ils ont créé une mémoire artificielle chez la seconde à partir de la mémoire de la première.

Un texte d'Alain LabelleLe biologiste David Glanzman et ses collègues de l’Université de la Californie à Los Angeles pensent que cette percée pourrait, à terme, mener à un traitement des souvenirs traumatiques grâce à l'ARN ou même à de nouvelles façons de restaurer des souvenirs perdus.

L'ARN est reconnu pour être un messager cellulaire efficace qui fabrique des protéines et permet de transporter les instructions de l'ADN à d'autres parties de la cellule.

La présente étude permet d’établir que l’ARN possède d'autres fonctions importantes en plus du codage des protéines, dont la régulation d'une variété de processus cellulaires impliqués dans le développement et l’apparition de maladies.

Les travaux

Les chercheurs ont donné de légères décharges électriques aux queues de limaces de mer (Aplysia californica). Ces mollusques ont reçu en tout cinq décharges, toutes les 20 minutes, puis cinq autres 24 heures plus tard. Ces décharges ont renforcé le réflexe de retrait défensif des limaces, une réponse qui leur permet de se protéger des dommages potentiels.

Lorsque les chercheurs ont tapoté les queues des limaces, ils ont constaté que celles qui avaient reçu les décharges présentaient une contraction défensive d’une durée moyenne de 50 secondes. Ce simple type d’apprentissage est connu sous le nom de « sensibilisation ».

Par comparaison, celles qui n’avaient pas reçu les décharges n'ont contracté leurs queues qu'environ une seconde.

Ensuite, le lendemain de la deuxième série de décharges, l’équipe de recherche a extrait l'ARN des systèmes nerveux des limaces qui ont reçu les décharges, mais aussi de celles qui n’ont reçu aucune décharge.

L'ARN du premier groupe sensibilisé a par la suite été injecté dans sept limaces qui n'avaient reçu aucune décharge, et l'ARN du second groupe a été injecté dans un groupe témoin de sept autres mollusques qui n'avaient pas non plus reçu de décharges.

Le constat est fort remarquable : les scientifiques ont observé que les sept du second groupe qui ont reçu l'ARN des limaces qui ont reçu les décharges se sont comportées exactement comme si elles avaient elles-mêmes reçu les décharges. Elles ont montré une contraction défensive qui a duré en moyenne 40 secondes.

Comme prévu, le groupe témoin de mollusques n'a pas présenté de longue contraction.

Ensuite, les chercheurs ont ajouté de l'ARN à des boîtes de Pétri contenant des neurones extraits de différentes limaces qui n'ont pas reçu de décharges.

Certains plats contenaient de l'ARN provenant de limaces qui avaient reçu des décharges électriques à la queue et d'autres contenaient de l'ARN provenant d'animaux qui n'avaient pas reçu de décharges.

Certaines boîtes contenaient des neurones sensoriels, d'autres contenaient des motoneurones, qui chez cette espèce sont responsables du réflexe.

Lorsqu'une limace reçoit des décharges électriques à la queue, ses neurones sensoriels deviennent plus excitables.

Les auteurs de ces travaux ont alors noté que l'ajout d'ARN provenant des mollusques ayant subi des décharges a également produit une excitabilité accrue des neurones sensoriels dans la boîte, alors que ce n'était pas le cas des motoneurones.

Le siège des souvenirs

Les neuroscientifiques ont longtemps pensé que les souvenirs sont entreposés dans les synapses des neurones (chaque neurone possède des milliers de synapses). Mais le chercheur David Glanzman pense plutôt que les souvenirs sont stockés dans le noyau des neurones.

Selon lui, les processus cellulaires et moléculaires sont très similaires entre la limace marine et l'humain, même si cette espèce ne possède qu’environ 20 000 neurones dans son système nerveux central par rapport à 100 milliards chez l’humain.

M. Glanzman pense qu’il sera possible, un jour, d’utiliser l'ARN pour réveiller et restaurer les souvenirs disparus aux premiers stades de la maladie d'Alzheimer.

Comme il existe plusieurs types d'ARN, le chercheur veut maintenant identifier ceux qui peuvent être utilisés pour transférer des souvenirs.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue eNeuro.