Étude des mécanismes impliqués dans les effets promnésiants de l'environnement enrichi chez le rongeur : plasticité des réseaux neuronaux

Mechanisms involved in the beneficial effects of environmental enrichment on memory : neuronal networks plasticity

• Auteur / Autrice : Marianne Léger
• Direction : Michel Boulouard, Pascale Schumann-Bard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomolécules, pharmacologie, thérapeutique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Développement neurologique

Neurobiologie

Plasticité neuronale

Souris de laboratoire

Analyse comportementale

Mémoire

Enrichissement de l'environnement des animaux

Résumé

L’efficacité limitée des thérapies prescrites pour le traitement des troubles mnésiques souligne la nécessité de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la mémoire. Modulant la plasticité cérébrale et comportementale, l’hébergement en environnement enrichi (EE) représente un outil pertinent en recherche expérimentale pour examiner ces mécanismes. L’étude de la cinétique d’apparition des effets de l’EE chez la souris adulte révèle des effets de type anxiolytique et promnésiants, lesquels sont transitoires sur la mémoire émotionnelle et durables sur la mémoire de type épisodique, suggérant des mécanismes différents. L’EE modifie la nature des réseaux neuronaux sollicités par les tâches mnésiques. En particulier, l’amélioration de la mémoire émotionnelle par l’EE est associée à un recrutement plus important du cortex frontal mais moindre de l’amygdale baso-latérale et de l’hippocampe. En ce qui concerne la mémoire de type épisodique, les effets promnésiants de l’EE sont associés à une modification des réseaux mis en jeu, tant au cours de l’encodage des informations (absence d’activation de l’hippocampe et du cortex périrhinal) qu’au cours de leur rappel (activation de l’hippocampe et du cortex préfrontal). Ces résultats suggèrent que la plasticité des réseaux neuronaux pourrait participer aux effets promnésiants de l’EE et ils soulignent l’importance de ces structures dans ces mécanismes. Dans l’hippocampe, une augmentation de la survie cellulaire est mise en évidence, dont l’implication dans les effets promnésiants de l’EE reste à déterminer. Ces résultats devraient favoriser l’identification de nouvelles cibles moléculaires pour le traitement des troubles mnésiques.

Therapies actually used for the treatment of memory disorders remain insufficiently effective, highlighting the necessity to better understand the mechanisms underlying memory processing. Environmental enrichment (EE) housing elicits cerebral and behavioural plasticity and represents a pertinent experimental tool to examine these mechanisms. The study of the time course of behavioural and neurobiological effects of EE in adult mice indicates anxiolytic-like and promnesiant effects that are transient on emotional memory while durable on episodic-like memory, suggesting distinct mechanisms. These effects of EE on memory are associated with modulations of the neuronal networks recruited by the memory tasks. In particular, the emotional memory improvement elicited by EE is associated with a higher recruitment of the frontal cortex whereas the baso-lateral amygdala and the hippocampus are less activated. Regarding episodic-like memory, the beneficial effects of EE are associated with modifications of the neuronal network recruited at both memory encoding (no activation of the hippocampus and perirhinal cortex) and recall (activation of hippocampus and prefrontal cortex). These results suggest that the promnesiant effects of EE could involve the plasticity of neuronal networks underlying memory processes. They identify several brain structures that could play a pivotal role in the improvement of memory elicited by EE. In the hippocampus, cell survival is increased by EE. The involvement of this neurogenic process in the promnesiant effects of EE remains to be determined. These results may help to identify new therapeutic targets aiming to alleviate memory deficits.