Les scientifiques affirment qu’ils seront bientôt en mesure de modifier les souvenirs humains

Fonctionnement de la mémoire

Des chercheurs ont récemment découvert que deux types distincts de souvenirs entreprennent des processus complètement différents dans les mêmes nerfs, ce qui ouvre la voie à une nouvelle solution pharmaceutique pour traiter l’anxiété et le trouble de stress post-traumatique (TSPT).

Cette découverte remet en question une étude précédente qui suggérait que les souvenirs d’événements traumatisants utilisaient les mêmes nerfs de la même façon que les autres souvenirs, les rendant physiquement impossible à différencier.

Une équipe de scientifiques du Columbia University Medical Center (CUMC) et de l’Université McGill a analysé les neurones d’un escargot marin appelé Aplysia pour tester une hypothèse expliquant pourquoi les souvenirs d’une mauvaise expérience pouvaient déclencher de l’anxiété.

Les souvenirs peuvent être réécrits à l’aide de l’optogénétique

Les neurones construisent les souvenirs à long terme en renforçant les liaisons chimiques, appelées synapses, qui les relient les uns aux autres.

Toute expérience qui pourrait nuire à un organisme, comme toucher une surface brûlante ou être victime de violence, vient s’encoder en tant que souvenir associatif à mesure que la connexion entre les neurones se solidifie.

Les expériences ne sont pas toujours aussi claires et nettes. Une personne pourrait toucher une surface brûlante au même moment où elle entend une cloche sonner ou un chien aboyer aux alentours. Que ce son soit relié ou incidentel, les neurones enregistrent tout de même cette information en cas de nécessité.

Quelquefois ce souvenir incidentel ne sert pas les intérêts d’une personne, il peut déclencher de l’anxiété qui n’aide en rien à la prévention d’un préjudice futur.

Nombre de personnes aux prises avec le TSPT revivent un trauma en association avec un stimulus qui ne semble pas lié à l’évènement traumatisant.

« L’exemple que j’aime bien donner est le suivant : si vous marchez dans une zone de forte criminalité et que vous prenez un raccourci par une allée sombre et que vous vous faites attaquer, et que par hasard vous voyez une boîte aux lettres aux alentours, par la suite vous pourriez devenir très nerveux lorsque vous irez poster une lettre », affirme le chercheur Samuel Schacher du CUMC.

L’anxiété causée par le souvenir incidentel de la boîte aux lettres peut perturber les activités quotidiennes d’une personne puisque la vue d’une boîte aux lettres similaire et inoffensive engendre du stress tout en n’offrant aucune solution quant à la façon d’éviter de se faire attaquer à l’avenir.

Effacement de la mémoire

Selon l’hypothèse du marquage et du captage synaptiques, un faible stimulus peut quand même créer un souvenir à long terme s’il est jumelé avec une plus forte stimulation entrant dans le nerf au moyen d’une différente synapse.

Les modifications nécessaires pour que le nerf enregistre un souvenir sont suscitées par des produits chimiques appelés protéines liés à la plasticité, lesquelles – selon l’hypothèse – sont « marquées » d’une certaine façon à chaque synapse.

Une étude antérieure démontrait que les processus chimiques sous-tendant les deux formes de formation des souvenirs ont des propriétés communes, faisant en sorte qu’il soit impossible de les différencier.

Mais si ces marquages hypothétiques étaient différents, il serait possible d’exploiter cette distinction de propriété physique.

« L’un des objectifs de notre recherche actuelle est de développer des stratégies pour éliminer les souvenirs non associatifs problématiques qui pourraient s’imprégner dans le cerveau lors d’une expérience traumatisante sans toutefois nuire aux souvenirs associatifs qui pourraient aider une personne à prendre une décision éclairée à l’avenir – comme de ne pas prendre un raccourci par une allée sombre d’une zone hautement criminalisée », déclare Schacher.

Il est possible de « Supprimer » les souvenirs indésirables

Pour ne pas compliquer les choses, les chercheurs ont connecté une paire de neurones d’un escargot à un motoneurone (en rouge dans l’image ci-dessous).

Credit: Schacher Lab/Columbia University Medical Center

Un neurone sensoriel était stimulé d’une façon à inciter un fort souvenir associatif, et l’autre neurone, un souvenir incidentel et non associatif.

Les chercheurs ont constaté que la solidité des connexions à chaque synapse découlait de deux différents types d’une protéine nommée kinase, qu’ils ont appelés protéine kinase M Apl I et protéine kinase M Apl III.

Bloquer un seul de ces kinases empêche une expérience donnée de se greffer à un neurone, effaçant virtuellement ce souvenir spécifique de la mémoire.

C’est une bonne nouvelle pour M. Aplysia, mais qu’en est-il des humains?

Heureusement, les vertébrés sont aussi dotés de versions similaires de ces kinases qui entrent en jeu lors de la formation des souvenirs, ce qui suggère que nos cerveaux travaillent de façons plutôt similaires.

Une manipulation de neurones spécifiques aide à effacer les mauvais souvenirs et améliorer les bons

De plus amples recherches sont nécessaires pour ne serait-ce que développer un médicament capable de bloquer les souvenirs traumatisants, mais cette recherche ouvre une porte considérée auparavant comme fermée.

« L’effacement de la mémoire peut possiblement réprimer les TSPT et les troubles d’anxiété en supprimant les souvenirs non associatifs causant la réponse physiologique inadaptée », affirme Jiangyuan Hu du CUMC.

Un jour il sera peut-être possible de prendre après une attaque une pilule qui permettrait au cerveau d’oublier les boîtes aux lettres et les aboiements, mais de conserver le souvenir de la couleur du manteau de l’assaillant.

Les scientifiques ont repéré le circuit cérébral qui pourrait aider à effacer la peur

Une récente découverte a aussi démontré que d’oublier une information incidentelle pourrait grandement aider nos cerveaux à retenir d’autres renseignements clés.

Même sans les applications thérapeutiques potentielles, une telle découverte vient tout de même mettre en place une importante pièce du puzzle qu’est le fonctionnement de notre cerveau dans la formation de souvenirs à long terme.

Columbia University Medical Center, ScienceDaily, ResearchGate

Jiangyuan Hu , Larissa Ferguson , Kerry Adler , Carole A. Farah , Margaret H. Hastings , Wayne S. Sossin , Samuel Schacher. Selective Erasure of Distinct Forms of Long-Term Synaptic Plasticity Underlying Different Forms of Memory in the Same Postsynaptic Neuron. Current Biology, 2017 DOI: 10.1016/j.cub.2017.05.081

traduction Stéphanie S.

Utiliser l’optogénétique pour lutter contre la douleur chronique

Des chercheurs utilisent l’optogénétique pour soulager la douleur en éteignant des neurones avec de la lumière.

crédit McGill

Le potentiel de la lumière comme solution très précise et non invasive aux analgésiques est plus apparent grâce aux travaux menés par des chercheurs de l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal de l’Université McGill et du Centre universitaire de santé McGill.

Des chercheurs ont élevé des souris ayant une sensibilité à  la lumière dans les neurones du système sensoriel périphérique, connus pour être responsables de la transmission de la douleur. Les souris ont été modifiées génétiquement pour que des neurones spécifiques, les nocicepteurs Nav 1.8+, expriment des protéines appelées opsines qui réagissent à la lumière, une technologie connue sous le nom d’optogénétique.

Lorsque les neurones sensoriels sont exposés à une lumière jaune-orange, ces opsines déplacent des ions positifs à travers la membrane, ce qui diminue l’activité bioélectrique des cellules. Concrètement, cela “éteint” les neurones et atténue la sensibilité de la souris au toucher et à la chaleur.

« Les opsines activée par la lumière jaune que nous avons ajoutées à ces neurones ont d’abord été isolées à partir d’archéobactéries», explique le professeur Philippe Séguéla, chercheur à l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal et auteur principal de l’article. « Lorsque nous les transférons aux neurones Nav1.8+, nous pouvons contrôler leurs réponses simplement en éclairant leurs fibres situées dans la peau avec une lumière jaune-orange inoffensive. »

L’optogénétique est un champ de recherche en expansion rapide qui mène à diverses applications. Dans le cas présent, l’activité de neurones de signalisation de la douleur a été diminuée dans une partie circonscrite du corps de la souris, ici les pattes arrière, et la durée de l’effet peut aisément être contrôlée en jouant sur le temps d’illumination. La précision de cette technique met en évidence les avantages potentiels d’une utilisation chez les humains.

La luminothérapie basée sur l’optogénétique aurait l’avantage de procurer une analgésie (soulagement de la douleur) aux patients qui pourraient contrôler «à volonté» leur douleur en dirigeant la lumière sur la partie sensible de leur corps.

De nos jours, les opiacés constituent le traitement le plus courant de la douleur chronique. Or, ils sont souvent utilisés de façon systémique et non localisée à la région précise du corps affectée par la douleur. La durée des effets des opiacés peut être estimée, mais sans la précision que pourrait procurer un traitement à la lumière.

De nouvelles avancées en neurosciences sont nécessaires pour que cette méthode de soulagement de la douleur soit appliquée aux humains. Le Pr Séguéla estime qu’il serait possible de rendre des neurones humains photosensibles notamment en utilisant un vecteur viral inoffensif conçu pour leur transmettre temporairement les opsines.

Selon un rapport récent de l’Enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes, un Canadien sur dix âgé de 12 à 44 ans, soit environ 1,5 million au total, a été ou est aux prises avec la douleur chronique – une douleur qui dure des mois ou des années et qui accompagne entre autres le diabète, l’arthrite, le cancer et le zona.  La douleur chronique réduit la capacité d’une personne à effectuer des tâches quotidiennes et peut causer d’autres problèmes de santé comme les troubles du sommeil et la dépression.

« La douleur chronique est un problème de plus en plus important sur le plan clinique, que nous soulageons principalement avec des opiacés depuis de nombreuses années. Son traitement reste difficile à cause du phénomène de tolérance, qui entraîne l’augmentation des doses et, par conséquent, l’apparition de graves effets secondaires.  Dans le futur, la luminothérapie pourrait être une façon très efficace de soulager la douleur chronique et d’éviter les inconvénients des analgésiques courants », précise le Pr Séguéla.

Ces travaux, publiés dans la revue eNeuro, ont reçu le soutien des Canadian Institutes of Health Research, du Natural Sciences and Engineering Research Council, du Quebec Pain Research Network, et de la Fondation Louise et Alan Edwards.

L’Institut et hôpital neurologiques de Montréal – le Neuro – est une destination de renommée mondiale en recherche sur le cerveau et en soins neurologiques de pointe. Depuis sa fondation en 1934 par le célèbre neurochirurgien Wilder Penfield, le Neuro est devenu le chef de file du domaine au Canada et un des plus grands centres spécialisés au monde. L’interaction étroite entre la recherche, les soins et la formation de spécialistes d’exception renforce le rayonnement du Neuro dans l’étude et le traitement des troubles du système nerveux. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill reconnu mondialement. L’Hôpital neurologique de Montréal, un des cinq hôpitaux d’enseignement du Centre universitaire de santé McGill, apporte aux patients des soins de qualité exceptionnelle.

source : McGill University

Comment faire des neurones artificiels qui poussent ?

Si vous regardez la vidéo ci-dessous, vous verrez un chercheur tirer un objet racine des cheveux à travers l’écran pour faire un nouveau neurone.

La reconnexion de circuits neuronaux exige du doigté
Des chercheurs de l’Université McGill ont réussi à créer artificiellement des neurones fonctionnels dont la croissance est au-delà de 60 fois plus rapides que celle des neurones naturels. Cette vidéo montre la création d’un circuit neuronal fonctionnel, où un segment de neurone fixé à une petite bille est lentement étiré afin d’être connecté à un autre neurone.

“C’est vraiment très excitant, parce que le système nerveux central ne se régénère pas“, affirme Montserrat Lopez, un boursier postdoctoral à l’Université McGill qui a passé quatre ans à développer, affiner et tester la nouvelle technique. “Ce que nous avons découvert devrait permettre de développer de nouveaux types de chirurgie et de thérapies pour les personnes ayant des lésions du système nerveux central ou des maladies“.

Parce que les neurones sont environ de la taille de 1/100e d’un seul brin de cheveux, il faut des instruments spécialisés et beaucoup de manipulation soigneuse pour créer des connexions neuronales saines qui transmettent les signaux électriques de la même façon que font les neurones naturellement développés.

Source : McGill University via Futurity et publié dans le Journal of Neuroscience

Thèse : Les positions du transhumanisme, de la biogérontologie et du Magistère catholique romain en matière d’extension radicale de la vie humaine

In Saecula Saeculorum: Transhumanist Philosophy, Biogerontology, and the Roman Catholic Magisterium on the Ethics of Radical Life Extension. Montreal: Cory Labrecque, McGill University Library, PhD Thesis, 2010. Transcending the Functional Self: A Discourse on the Continuity of Personhood in Degenerative Dementia, Montreal: McGill University Library, MA Thesis, 2004.

Le désir de l’homme de trouver la fontaine de Jouvence et de dépasser les limites de la condition humaine est profondément enraciné dans l’histoire. Les religions, pour leur part, parlent depuis toujours d’immortalité. Quoi qu’il en soit, le concept de transcendance de la nature humaine et d’ouverture à un nouveau type d’existence terrestre est largement attribuable à l’éminent biologiste de l’évolution Julian Huxley qui, en 1957, invente le terme « transhumanism » (transhumanisme) dans Knowledge, Morality, and Destiny.Le transhumanisme contemporain, qui constitue à la fois une philosophie et un mouvement, nous blâme d’avoir baissé les bras et d’avoir abandonné à la nature le développement évolutif humain; il cherche plutôt une façon de reprendre la maîtrise de notre (re)développement en faisant un usage responsable de la science et de la technologie afin de compenser les lacunes qui sont des caractéristiques regrettables de l’être humain à l’heure actuelle.

Le caractère inévitable du vieillissement et de la mort, une capacité intellectuelle inadéquate et fluctuante, le manque de fiabilité du corps, ainsi qu’une fragilité émotionnelle représentent des exemples de ces caractéristiques de la condition humaine qui, selon les transhumanistes, empêchent notre épanouissement, nous mettent en état d’arrêt, et nécessitent, par conséquent, une intervention biotechnologique.Le présent mémoire examine les positions du transhumanisme, de la biogérontologie et du Magistère catholique romain en matière d’extension radicale de la vie humaine.

L’idée de prolonger l’espérance de vie de dizaines d’années (au moins), qui ne relève plus de la simple spéculation, constitue maintenant un sérieux champ d’investigation scientifique. Même si l’Église catholique romaine a contribué activement au discours bioéthique, et continue de le faire, elle n’a pas encore entériné le caractère recevable et désirable d’une telle perspective. Si, au cours des siècles, l’Église a élaboré des doctrines sophistiquées qui traitent de la finitude de l’humain, soit de son immortalité, de son salut, et de sa transcendance, elle décrit ces états comme n’étant atteignables qu’en dehors, ou au-delà, de la portée de cette expérience humaine temporelle et mortelle. Un nombre grandissant de scientifiques et de philosophes s’attendent à ce que, le temps venu, les humains connaissent une espérance de vie indéfinie (ou une « immortalité virtuelle »), une permanence dans l’instant présent. Je prends en compte ici les avancées de la biogérontologie et une comparaison des approches du transhumanisme et de l’Église catholique en regard de l’extension radicale de la vie humaine en accordant une attention particulière aux répercussions sur le plan éthique pour la personne, le bien commun, l’ordre social, et l’environnement. Je considère également la possibilité de classifier le transhumanisme comme « religion séculière ».

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