Un mécanisme récemment découvert pourrait expliquer les troubles de la mémoire dans l’épilepsie

Les personnes atteintes d’épilepsie chronique souffrent souvent de troubles de la mémoire. Des chercheurs de l’Université de Bonn viennent de trouver un mécanisme chez la souris qui pourrait expliquer ces déficits. Le Centre allemand pour les maladies neurodégénératives (DZNE) a également participé à l’étude. Les résultats sont publiés dans la revue Brain, mais une version préliminaire est déjà disponible en ligne.

Supposons que vous alliez rendre visite à une connaissance que vous n’avez pas vue depuis longtemps. Néanmoins, vous sonnez à la bonne porte sans hésitation : le pommier dans la cour avant avec le nichoir en bois à côté, la clôture peinte en rouge vif, la façade en clinker – tout cela indique que vous êtes au bon endroit.

Chaque lieu a de nombreuses caractéristiques qui le distinguent et le rendent unique dans son ensemble. Afin de se souvenir d’un lieu, nous devons donc stocker la combinaison de ces caractéristiques (cela peut également inclure des sons ou des odeurs). Car ce n’est qu’alors que nous pourrons le reconnaître avec confiance lorsque nous le visiterons à nouveau et le distinguer des endroits similaires.

Il est possible que cette rétention de la combinaison exacte de caractéristiques soit altérée chez les personnes atteintes d’épilepsie chronique. Au moins les conclusions de l’étude actuelle pointent dans cette direction.

“Dans l’étude, nous avons examiné les neurones de l’hippocampe de souris”, explique le neuroscientifique Dr Nicola Masala de l’Institut d’épileptologie expérimentale et des sciences cognitives de l’hôpital universitaire de Bonn.

Des neurones spécifiques se déclenchent lorsqu’un lieu est visité

L’hippocampe est une région du cerveau qui joue un rôle central dans les processus de mémoire. Cela est particulièrement vrai pour la mémoire spatiale : “Dans l’hippocampe, il y a des cellules dites de lieu”, explique Masala. “Ceux-ci nous aident à nous souvenir des endroits que nous avons visités.” Il y a environ un million de cellules de lieu différentes dans l’hippocampe de la souris. Et chacun répond à une combinaison de caractéristiques environnementales spécifiques. Donc, pour faire simple, il y a aussi une cellule de lieu pour “pommier/nichoir/clôture”.

Mais comment s’assurer que la cellule de lieu ne réponde qu’à une combinaison de ces trois caractéristiques ? Ceci est assuré par un mécanisme appelé « intégration dendritique ». Parce que les cellules de lieu ont de longues extensions, les dendrites. Celles-ci sont jalonnées de nombreux points de contact où sont captées les informations que nous transmettent les sens sur un lieu (de fait, il en existe souvent des centaines ou des milliers). Ces contacts sont appelés synapses. Lorsque des signaux arrivent à plusieurs synapses voisines en même temps, une forte impulsion de tension peut se former dans la dendrite – une pointe dite dendritique.

De cette manière, la dendrite intègre différents types d’informations de localisation. Ce n’est que lorsqu’ils sont tous réunis que cela peut générer un pic. Et ce n’est qu’alors que cette combinaison est enregistrée, de sorte que nous reconnaissons la maison de notre connaissance la prochaine fois que nous la visitons.

“Chez les souris atteintes d’épilepsie, cependant, ce processus est altéré”, explique le professeur Heinz Beck, dans le groupe de recherche duquel le Dr Masala a fait son doctorat et qui est également conférencier du domaine de recherche transdisciplinaire “Vie et santé” à l’Université. de Bonn. “En eux, les pointes se produisent déjà lorsque seules quelques synapses sont stimulées. La stimulation ne doit pas non plus se produire exactement au même moment.” On pourrait dire : L’endroit où les cellules des rongeurs malades ne regardent pas si attentivement. Ils tirent sur toutes les maisons avec un pommier dans la cour avant. Par conséquent, les informations stockées sont moins spécifiques. “Nous avons pu montrer dans nos expériences que les animaux affectés avaient des problèmes beaucoup plus importants pour distinguer les endroits familiers des endroits inconnus”, souligne Masala.

Les substances actives améliorent la mémoire

Mais quelle en est la raison ? Pour qu’un pic se forme, de grandes quantités de particules chargées électriquement (les ions) doivent s’écouler dans la cellule. À cette fin, des pores s’ouvrent dans la membrane qui entoure la dendrite – les canaux ioniques. “Chez nos animaux de laboratoire, un canal spécial pour les ions sodium était significativement plus répandu que la normale dans la membrane dendritique”, explique le Dr Tony Kelly de l’Institut d’épileptologie expérimentale et des sciences cognitives, qui a co-supervisé l’étude. “Cela signifie que quelques stimuli mal synchronisés au niveau des synapses suffisent pour ouvrir de nombreux canaux et provoquer un pic.”

Il existe des inhibiteurs qui bloquent très spécifiquement le canal affecté, empêchant l’afflux d’ions sodium. “Nous avons administré une telle substance aux animaux”, explique Masala. “Cela a normalisé le comportement de tir de leurs dendrites. Ils étaient également mieux capables de se souvenir des endroits qu’ils avaient visités.”

L’étude donne ainsi un aperçu des processus impliqués dans la récupération de la mémoire. De plus, elle laisse espérer à moyen terme la production de nouveaux médicaments pouvant être utilisés pour améliorer la mémoire des patients épileptiques. Ces résultats prometteurs sont aussi le fruit d’une coopération fructueuse, souligne Masala : « Sans la collaboration notamment avec les laboratoires du Prof. Dr. Sandra Blaess, du Prof. Dr. Laura Ewell et du Prof. Dr. Christian Henneberger de l’Université de Bonn, ce le succès n’aurait pas été possible.”

Institutions participantes et financement :

Outre l’hôpital universitaire de Bonn et l’université de Bonn, le Centre allemand pour les maladies neurodégénératives (DZNE), l’University College London et l’université de Californie à Irvine ont participé à l’étude. L’étude a été financée par la Fondation allemande pour la recherche (DFG).