Une étude montre que l’hormone de croissance, jusqu’ici surtout connue pour augmenter la taille et soutenir la croissance corporelle, joue aussi un rôle essentiel dans la formation des souvenirs dans le cerveau. Au moment même où nous apprenons quelque chose, l’hormone de croissance augmente brutalement dans le cerveau, ce qui fait mûrir les neurones chargés de stocker la mémoire.
L’équipe de recherche dirigée par Kang Bong-gyun, directeur du groupe de recherche « Mémoire et cellules gliales » de l’Institut des sciences fondamentales (IBS), a annoncé avoir mis en évidence ce phénomène grâce à des expériences chez la souris. L’étude a été publiée le 20 dans la revue internationale 〈Science Advances〉.
Les chercheurs ont d’abord entraîné des souris à reconnaître un environnement donné comme une situation dangereuse, puis, à différents moments par rapport à l’instant de l’apprentissage, ils ont administré un médicament inhibant la synthèse des protéines. Ils ont ensuite comparé la formation de la mémoire et la capacité de rappel en observant la réaction des souris lorsqu’elles étaient de nouveau exposées au même environnement.
Résultat : lorsque la synthèse des protéines était bloquée après la fin de l’apprentissage, la capacité de rappel restait intacte. En revanche, si la synthèse des protéines était interrompue au moment même de l’apprentissage et juste après, la capacité de rappel chutait fortement. Aucune modification synaptique — c’est-à-dire le renforcement des connexions entre neurones dans les cellules de stockage de la mémoire — n’a été observée. Cela signifie que, pour former un souvenir, les protéines nécessaires doivent être synthétisées dans une fenêtre très courte, au tout début de l’apprentissage.
Lorsque le cerveau vit une expérience particulière, seules certaines cellules nerveuses sont activées de manière sélective et c’est là que le souvenir est stocké ; les scientifiques les appellent des « cellules de stockage de la mémoire ». Pour que ces cellules enregistrent correctement un souvenir et puissent le réactiver plus tard, elles doivent passer par un processus de « maturation » au cours duquel leur structure et leur fonction se modifient. Toutefois, on ne savait pas clairement quand cette maturation commençait ni comment elle était régulée.
Parmi les protéines produites juste après l’apprentissage, l’équipe s’est intéressée à l’hormone de croissance. Celle-ci augmentait rapidement dans l’hippocampe après l’apprentissage et apparaissait de façon sélective, uniquement dans les neurones activés pendant le processus d’apprentissage.
Pour vérifier si l’hormone de croissance participe réellement à la formation de la mémoire, les chercheurs ont mené des expériences supplémentaires. Lorsqu’ils ont perturbé la transmission du signal de l’hormone de croissance chez les souris, les changements synaptiques des cellules de stockage de la mémoire ne se produisaient pas et les comportements de rappel diminuaient.
À l’inverse, lorsque la synthèse des protéines était inhibée et que la formation de la mémoire était entravée, l’injection externe d’hormone de croissance a permis de restaurer partiellement les changements des cellules de stockage de la mémoire, et les comportements de rappel liés à l’apprentissage sont réapparus.
Kang Bong-gyun a déclaré : « Jusqu’à présent, le processus de formation de la mémoire a surtout été étudié en se concentrant sur les neurotransmetteurs et les modifications synaptiques », ajoutant : « Cette étude montre que l’hormone de croissance, connue comme un facteur de régulation de la croissance corporelle, peut contrôler directement les changements fonctionnels des cellules de stockage de la mémoire ».
Cette découverte devrait également ouvrir de nouvelles perspectives pour le traitement de maladies cérébrales telles que la démence ou le déclin de la mémoire.
