Rôle de la plasticité synaptique dans la consolidation de la mémoire spatiale chez la souris

Abstract

L'acquisition et l'expression des comportements à buts dirigés est essentiel dans l'élaboration d'une adaptation comportementale au sein d'un environnement en changement constant. Depuis la découverte de la plasticité synaptique (PS) dans les années 1970s, l'entretien et le maintien de ses différentes formes semblent largement contribuer au processus d'apprentissage. Cependant, ce lien de causalité reste encore à démontrer et la question de l'implication de la PS dans l'encodage ou la consolidation de la mémoire est toujours d'actualité. En effet la majorité des tests comportementaux utilisés en combinaison avec des bloqueurs conventionnels de PS ne permettent pas de différencier les sessions d'apprentissage des périodes de repos, et ainsi de séparer proprement les différentes étapes de mémoire. Dans notre cas, nous utilisons des bloqueurs de mobilité des récepteurs AMPA (RAMPAs) récemment décrits pour immobiliser les récepteurs AMPA glutamatergiques contenant des sous-unités GluA2, bloquant ainsi la plasticité à long terme dans l'hippocampe dorsal de souris soumises à une tâche spatiale d'alternance retardée (DSA). Dans cette tâche DSA, les animaux réalisent leurs essais dans un labyrinthe en Y et choisissent de façon alternée les extrémités des bras gauche et droite afin d'y trouver une récompense alimentaire. De façon surprenante, si nos souris sont capables de manifester l'acquisition et la restitution du comportement à but dirigé, le processus de consolidation de mémoire, lui, est aboli en présence du bloqueur de PS. Nous avons ensuite combiné des études électrophysiologiques in vivo et in vitro afin d'explorer la relation entre les événements hippocampiques de Sharp Wave Ripples (SPW-Rs) et la PS hippocampique. Jusqu'à présent, nous avons mis en évidence que la PS qui dépend de la mobilité des RAMPAs dans la région CA3 de l'hippocampe contrôle les SPW-Rs produites lors de la consolidation de la mémoire. Par ailleurs, notre outil ne nous permettant pas de bloquer la mobilité des RAMPAs de façon spécifique dans un type neuronal donné, nos observations ne sont vraies qu'aux neurones pyramidaux excitateurs majoritaires dans l'hippocampe. Il est alors naturel de questionner le rôle des interneurones dans tout ça. Nous nous sommes donc efforcés de développer une lignée transgénique (en collaboration avec l'équipe de Daniel Choquet) KI GluA2-AP, nous permettant cette spécificité de blocage aux interneurones. Après avoir testé la physiologie et la validité de notre outil, nous avons été capable de bloquer la mobilité des RAMPAs spécifiquement dans les interneurones de l'hippocampe. Cependant, nous n'avons pas observé de défaut de plasticité avec cet outil. Le problème étant que les RAMPAs présents aux interneurones ne sont majoritairement pas composés de sous-unités GluA2. L'objectif du laboratoire maintenant est de reproduire nos expériences sur une nouvelle lignée transgénique KI GluA1-AP. Ce qui nous permettra de mieux comprendre le rôle des interneurones dans cette plasticité synaptique qui régit la consolidation de la mémoire spatiale ; et ainsi, d’approfondir nos connaissances sur le lien entre PS et mémoire spatiale.