L’activité coordonnée des cellules moussues contribue à l’encodage des mémoires spatiales et contextuelles, selon une étude

L’hippocampe est une région cruciale du cerveau des mammifères, qui est principalement liée à la formation des souvenirs. La récupération des souvenirs stockés dans l’hippocampe à un stade ultérieur repose sur un processus connu sous le nom de « séparation des modèles », qui implique le traitement et l’encodage séparés de souvenirs similaires.

Des études antérieures suggèrent que le gyrus denté (DG), partie intégrante de la formation dite hippocampique, contribue à la séparation des motifs. Cependant, les contributions uniques de populations cellulaires spécifiques dans le DG n’ont été que partiellement découvertes.

Des chercheurs de l’Université de Fribourg ont récemment mené une étude portant spécifiquement sur le rôle des cellules moussues hilaires (MC), une classe de cellules excitatrices du DG, dans l’encodage des caractéristiques spatiales et contextuelles des souvenirs. Leurs résultats, publiés dans Rapports de cellulessuggèrent que ces cellules prennent en charge les processus de séparation des motifs en codant le contexte et l’espace.

« Le gyrus denté joue un rôle clé dans la discrimination des souvenirs en séparant et en stockant des épisodes similaires », ont écrit Li-Wen Huang, Federico Torelli, Hung-Ling Chen et Marlene Bartos dans leur article.

« On ne sait toujours pas si les cellules moussues hilaires, qui constituent un type de cellule principale excitatrice majeure dans l’hippocampe des mammifères, contribuent à cette fonction de décorrélation. En utilisant l’imagerie calcique à deux photons de souris à tête fixe effectuant une tâche de réalité virtuelle spatiale, nous montrons que les populations de cellules moussues font une distinction solide entre les environnements familiers et nouveaux. »

Les chercheurs ont réalisé une série d’expériences sur des souris vivantes. Ils ont observé l’activité des MC dans le cerveau des souris à l’aide d’une technique appelée imagerie calcique à deux photons pendant que les souris exploraient des environnements familiers et nouveaux via la réalité virtuelle (RV).

Les souris ont pu voir trois scènes de réalité virtuelle différentes, qui variaient en termes de familiarité avec les indices contextuels. Les chercheurs ont ensuite utilisé les enregistrements d’activité des cellules MC pour former des modèles d’apprentissage automatique. Fait intéressant, ils ont découvert que les algorithmes formés sur l’activité de ces cellules étaient plus efficaces pour identifier les contextes très différents et dissemblables que les contextes similaires.

« Le degré de discrimination dépend de l’ampleur des différences de repères visuels entre les contextes », ont écrit Huang, Torelli, Chen et Bartos dans leur article. « Un décodeur de contexte a révélé que la classification environnementale réussie s’explique principalement par les scores de différence d’activité des cellules moussues. En décodant la position de la souris, nous révélons qu’en plus des cellules de lieu, l’activité coordonnée entre les cellules moussues actives contribue de manière marquée à l’encodage de l’espace. »

Les résultats recueillis par les chercheurs suggèrent que le degré de réaffectation de l’activité des MC dépend de la différence entre les indices visuels observés dans les environnements parcourus par les souris. Cela suggère que ces cellules contribuent aux processus de séparation des motifs au sein du DG en décorrélant les informations contextuelles en fonction de l’ampleur des différences visuelles dans l’environnement.

Les travaux récents de cette équipe de chercheurs jettent un nouvel éclairage sur les contributions uniques des MC, l’une des principales cellules excitatrices du DG, au traitement et à l’encodage séparés de souvenirs similaires. À l’avenir, ils pourraient ouvrir la voie à de nouvelles études explorant davantage ces contributions ou se concentrant sur le rôle d’autres populations de cellules du DG.

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