Cerveau et mémoire : des nouveaux neurones pour se souvenir

Brain and memory: new neurons to remember

¹ Institut des Neurosciences Paris-Saclay, UMR 9197, CNRS, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
² Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, UMR 5292 CNRS, INSERM U1028, Université Lyon 1, 69366 Lyon, France

Auteur correspondant : Serge Laroche, serge.laroche@u-psud.fr

Reçu : 24 Novembre 2015

Résumé

Une des caractéristiques fondamentales du cerveau est sa capacité de modifiabilité fonctionnelle et structurale par des mécanismes de plasticité qui sont au cœur de nos fonctions d’apprentissage et de mémoire. Il est aujourd’hui largement admis qu’un des mécanismes fondamentaux de la formation des souvenirs repose sur des modifications acquises de la force synaptique et le remodelage des réseaux de neurones activés par l’apprentissage. De nombreuses études montrent qu’une forme particulièrement durable de plasticité des synapses, connue sous le nom de potentialisation à long terme, ou LTP, et les modifications structurales des réseaux neuronaux qui lui sont associées, jouent un rôle crucial dans la formation de traces mnésiques stables. Au-delà de ces mécanismes de plasticité au niveau de la synapse, la genèse continuelle de nouveaux neurones chez l’adulte est une autre forme de plasticité qui se produit dans certaines aires du cerveau comme le gyrus denté de l’hippocampe. Dans cette revue, sur la base des recherches réalisées dans l’hippocampe, nous résumons les principaux mécanismes de la genèse et de la sélection des nouveaux neurones dans le cerveau adulte ainsi que les données récentes qui montrent que cette forme de plasticité est essentielle à la consolidation de nombreuses formes de mémoire dépendantes des fonctions hippocampiques.

Abstract

A defining characteristic of the brain is its remarkable capacity to undergo activity-dependent functional and structural remodelling via mechanisms of plasticity that form the basis of our capacity to encode and retain memories. The prevailing model of how our brain stores new information about relationships between events or new abstract constructs suggests it resides in activity-driven modifications of synaptic strength and remodelling of neural networks brought about by cellular and molecular changes within the neurons activated during learning. To date, the idea that a form of activity-dependent synaptic plasticity known as long-term potentiation, or LTP, and the associated synaptic growth play a central role in the laying down of memories has received considerable support. Beyond this mechanism of plasticity at the synapse, adult neurogenesis, i.e. the birth and growth of new neurons, is another form of neural plasticity that occurs continuously in defined brain regions such as the dentate gyrus of the hippocampus. Here, based on work in the hippocampus, we review the processes and mechanisms of the generation and selection of new neurons in the adult brain and the accumulating evidence that supports the idea that this form of neural plasticity is essential to store and lead to retrievable hippocampal-dependent memories.