Le recrutement du gyrus denté pendant le SP post-apprentissage pourrait être

consolidation systémique à long terme

Nous avons montré que lors du rappel à long terme (30 jours) d'un conditionnement contextuel à la peur par rapport au rappel à court terme (24h), il y a mise en place d'un réseau très organisé dont la privation de SP post-apprentissage empêche la survenue. De plus, nous

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observons chez les animaux testés à court terme, une forte corrélation entre les quantités de SP et l'activité Fos dans le GD. Ce résultat suggère que le recrutement précoce du GD serait essentiel à la réorganisation fonctionnelle présidant à la mise en place du réseau de la mémoire à long terme. Il a été montré que l'ablation de la neurogenèse altère la LTP et les performances de souris lors d'un conditionnement contextuel à la peur (Saxe et al., 2006). De plus, inhiber la neurogenèse pendant et après l'apprentissage. entraîne des déficits sélectivement au rappel à long terme (pas d'altérations au rappel à court terme) d'un test d'évitement passif dépendant de l'hippocampe (Pan et al., 2012). Les résultats comportementaux de cette étude sont donc similaires à ceux que nous avons obtenu avec la privation de SP. Nous avons donc émis l'hypothèse en discutant nos résultats dans le chapitre III que des nouveaux neurones seraient recrutés dans le GD pendant l'acquisition de la tâche et que leur intégration dans le réseau de la mémoire serait consolidée pendant le SP post-apprentissage. En effet, une augmentation de la survie des nouveaux neurones dans le GD a été observée suite à une activation cholinergique tonique (Bruel-Jungerman et al., 2011). On peut donc concevoir que le tonus cholinergique élevé observé pendant le SP puisse influencer l'intégration des nouveaux neurones dans le GD. Mais comment l'intégration facilitée pendant le SP, de nouveaux neurones du GD dans le réseau de la mémoire pourrait favoriser le stockage à long terme de l'information ?

Le recrutement des nouveaux neurones du GD semble participer au rappel à long terme d’informations spatiales (Trouche et al., 2009).En effet, Trouche et coll. ont montré que ces neurones étaient impliqués dans le rappel à long terme d'un apprentissage spatial dans un labyrinthe aquatique mais que leur réactivation était spécifique d'un apprentissage donné. Le nombre de neurones marqués BrdU+ (intercalant de l’ADN marquant les nouveaux neurones) est ainsi plus important si les animaux sont testés 30 jours après la fin de l'entraînement avec la plateforme présente que si la plateforme est absente. Or, il existe des cellules de lieu dans le GD (Jung et al., 1994) et l'induction de LTP est facilité chez les nouveaux neurones du GD par rapport aux autres (Schmidt-Hieber et al., 2004). Ces propriétés électrophysiologiques particulières en font de bons candidats pour participer à l'élaboration de nouveaux champs de lieu essentiels à la consolidation d’informations spatiales. Ils pourraient ainsi constituer des cellules de lieu spécifiquement activées lorsqu'on replace les animaux dans la même situation. Or, des travaux du groupe de Tonegawa ont montré que si les nouveaux neurones du GD seraient impliqués dans la séparation de pattern (pattern separation), les neurones plus anciens seraient plutôt impliqués dans le complètement de pattern (pattern completion). La

165 séparation de pattern est le processus par lequel des représentations similaires sont stockées de manière distincte les unes des autres dans l'hippocampe. Il s'agit d'une sorte de désambiguïsation de traces mnésiques similaires afin d'éviter des phénomènes d'interférence. Le complètement de pattern correspond, quant à lui, à la capacité de récupérer une trace mnésique dans son intégralité à partir d'un indice partiel ou dégradé. Ces deux phénomènes sont complémentaires (Rolls, 2013). Ces nouveaux neurones pourraient alors permettre, lors d'un rappel à long terme, de coordonner la récupération de la trace mnésique encodée lors de l'acquisition pour l'utiliser et la mettre à jour (Nakashiba et al., 2012). On peut donc penser que leur intégration au réseau pendant l'encodage des informations contextuelles liées à notre apprentissage de conditionnement de peur pourrait se trouver facilitée pendant le SP. Chez les animaux testés à long terme et privés de SP post-apprentissage, il n'y a pas d'activation d'un réseau distribué et bien organisé comme on a pu l’observer chez les animaux contrôles. Il est donc possible qu’il y ait, pendant le SP, mise en place de "marquages synaptiques" (synaptic

tagging) dans les nouveaux neurones recrutés pendant l'encodage de la tâche, permettant à ces

neurones d'agir comme un index propre à renforcer les traces synaptiques d'intérêt et guidant leur réorganisation au niveau systémique (Frey et Frey, 2008 ; Frey et Morris, 1997).

D'après cette hypothèse, lors de la phase tardive de la plasticité à long terme, l'activation de certaines kinases telles que PKMξ permettrait l'établissement d'un marquage moléculaire synaptique (synaptic tagging) permettant l'adressage aux seules synapses activées, des molécules synthétisées dans le noyau suite à l'activation des cascades de signaux intracellulaires lors de la LTP/LTD. Ce mécanisme assurerait ainsi la spécificité des mécanismes de plasticité à long terme, mais pourrait aussi guider les réactivations des neurones impliqués dans une trace mnésique lors de la consolidation mnésique (Barco et al., 2008). Une étude récente a montré que ce tagging précoce à la fois des neurones hippocampiques et néocorticaux est indispensable à la formation d'une mémoire associative stable sur le long terme (30 jours) (Lesburguères et al., 2011).Or, le SP constituerait un état privilégié pour la mise en place de processus de maintien de la plasticité à long terme (phase tardive) (Ravassard et al., 2014 ; Ribeiro et al., 2002). Le SP pourrait donc faciliter la mise en place des marquages synaptiques dans les nouveaux neurones du GD. Leur intégration au réseau de la mémoire pourrait guider ensuite toute la consolidation systémique à l'origine de la formation du réseau de la mémoire à long terme.

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