lundi, 3 avril 2023
Journal de bord de notre cerveau à tous les niveaux : deux rythmes cérébraux associés à deux comportements différents
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Étant toujours dans la phase de relecture finale de mon livre jusqu’à la fin du printemps, je continue son « journal de bord » en y publiant certains encadrés qui n’ont pu, faute d’espace, trouver leur place dans le bouquin. Celui-ci entretenant déjà des rapports étroits avec le site web Le cerveau à tous les niveaux et son blogue grâce à différents renvois, cette conversion ne fait donc qu’étendre une approche déjà présente depuis le début du projet. Je poursuis donc aujourd’hui mon « nettoyage » du chapitre 6 en rapportant une étude sur la fréquence des oscillations cérébrales dans les neurones du cortex périrhinal, près de l’hippocampe, qui influence le niveau de curiosité du rat.
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L’étude en question, publiée en 2015, s’est intéressée à ce qui se passe dans le cerveau d’un rat quand certains objets lui deviennent familiers. Il faut savoir qu’il y a une région cérébrale dont le rôle dans la reconnaissance d’objets basée sur leur familiarité est bien établi et c’est le cortex périrhinal, une région juste à côté du cortex entorhimal, la porte d’entrée de l’hippocampe.
Dans le cerveau normal, les neurones du cortex périrhinal répondent à la nouveauté en augmentant leur taux de décharge et à la familiarité en le diminuant. Les animaux ou les humains ayant subi des dommages au cortex périrhinal sont par exemple incapables de distinguer des objets familiers de nouveaux objets lors d’une tâche de mémorisation. Dans l’expérience qui nous intéresse ici, on a employé l’optogénétique, une technique complexe qui permet de stimuler des populations entières de neurones avec de la lumière. Donc en utilisant cette technique avec des rats lors d’une tâche d’exploration spontanée d’un objet qu’on a réussi à altérer la reconnaissance des objets par ces rongeurs.
Pour comprendre comment on a pu faire ça, il faut savoir que si on présente une nouvelle image à un rat, il va l’explorer et la renifler plus longtemps qu’une image qu’il a déjà vue. Et que devant une nouvelle image, leur cortex périrhinal produit des oscillations gamma autour de 30-40 Hz alors que ça baisse à 10-15 Hz quand l’image devient familière. Ce qu’on a donc réussi à faire avec l’optogénétique, c’est de stimuler de grandes populations de neurones du cortex périrhinal pendant que les rats regardaient des images familières ou nouvelles.
Devant une image familière, si l’on augmentait la fréquence des oscillations gamma dans ces neurones de 10-15 Hz à 30-40 Hz, le rat se comportait comme s’il était devant une nouvelle image en passant plus de temps à la regarder et à la renifler. Et pour être sûr que c’était pas juste le fait d’utiliser l’optogénétique, par exemple, qui aurait pu augmenter le temps passé devant une image, ils ont fait la même stimulation devant une nouvelle image et ça n’augmentait pas le temps que l’animal passait devant.
Par ailleurs, l’inverse était aussi vrai : des stimulations à 10-15 Hz leur faisaient considérer une image nouvelle comme si c’était une image familière en diminuant le temps passé à l’explorer. Cette expérience montre donc bien comment seulement la fréquence d’oscillation dans certaines régions du cerveau peut influencer de manière très différente un comportement lié ici à la mémoire de la reconnaissance visuelle des objets.
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