Projet ANR-14-CE13-0017 – MemoryTrack : Dynamiques des interactions hippocampo-corticales au cours de la formation des souvenirs récents et anciens: bases comportementales, cellulaires, moléculaires et fonctionnelles
Programme : Une nouvelle représentation du vivant (DS0401) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Bruno Bontempi (Institut des Maladies Neurodégénératives (IMN))
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 510207.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Une question fondamentale dans le domaine des Neurosciences Cognitives est de comprendre comment notre cerveau est capable de former et de conserver durablement nos souvenirs. Chez l'Homme, le souvenir des faits et des événements (mémoire déclarative) dépend initialement de l'hippocampe (HPC). Des approches multidisciplinaires ont permis d'élucider nombre des mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la formation de ce type de souvenirs au sein des réseaux neuronaux hippocampiques. Cependant, alors qu'ils se stabilisent, ces souvenirs deviennent progressivement indépendants de l'HPC pour être stockés dans des régions corticales. Alors que le rôle précoce de l'HPC a été largement étudié, nos connaissances de la dynamique des interactions hippocampo-corticales impliquées dans la consolidation des informations au sein de réseaux corticaux distribués restent méconnues. La nature encore très débattue des mécanismes impliqués est au cœur de ce projet d'une durée de 4 ans. 
Bénéficiant de données préliminaires solides et s'appuyant sur des outils innovants, notre premier objectif est d'identifier les mécanismes clés qui gouvernent la dynamique spatio-temporelle des interactions hippocampo-corticales au cours du processus de consolidation mnésique. Notre second objectif est de manipuler le fonctionnement de l'interface hippocampo-corticale et d'en déterminer l'impact sur le devenir des souvenirs. Les expériences proposées, organisées autour de 7 objectifs interdépendants, reposent sur la complémentarité et l'expertise des 2 partenaires impliqués. La Tâche 1 fournira des indications précieuses sur les facteurs qui modulent la contribution de l’HPC et du cortex à la formation et à la conservation des souvenirs. Elle permettra 1) d'examiner si toutes les mémoires peuvent devenir hippocampe-indépendantes une fois intégrées dans les réseaux corticaux, 2) de déterminer si les souvenirs peuvent rester détaillés sans l’HPC et 3) d'examiner le contenu (identique versus transformé) des souvenirs une fois ces derniers consolidés au niveau cortical. Ces trois questions s'appuieront sur des paradigmes comportementaux validés chez le rongeur et l'Homme (utilisation d'environnements virtuels reproduisant ceux du rongeur). La Tâche 2 déterminera si les régions corticales peuvent moduler l'activité hippocampique lors du rappel en fonction des informations déjà corticalisées. La Tâche 3, plus mécanistique, s'intéressera à l'implication des différents sous-types de récepteurs NMDA lors de la formation et de la stabilisation des souvenirs. La Tâche 4 consistera à manipuler la plasticité neuronale (injections intracérébrales d'antagonistes NMDA et de nouveaux peptides ou d’anticorps capables de modifier  le trafic des récepteurs) et à déterminer l'impact sur les performances mnésiques et l'oubli. La Tâche 5 sera consacrée à l'étude de la contribution, encore largement inexplorée de la sphère cérébrale vasculaire (architecture, densité, réactivité) dans la formation des souvenirs. Nous déterminerons dans quelle mesure les modifications vasculaires constituent un mécanisme permissif contrôlant les changements structuraux au sein des réseaux neuronaux. Dans la tâche 6, nous modulerons l'activité des réseaux vasculaires et caractériserons les effets sur les performances mnésiques et l'architecture des réseaux neuronaux. La Tâche 7 sera dévolue à la dissémination des résultats dans des revues internationales. 
Ces expériences seront les premières à examiner, de façon systématique, les facteurs comportementaux, anatomiques, électrophysiologiques et moléculaires qui sous-tendent la formation des souvenirs récents et anciens. L'intégration de ces données permettra une meilleure compréhension de la façon dont notre cerveau organise nos souvenirs et contribuera à l'identification de nouvelles cibles moléculaires pour le développement de stratégies thérapeutiques visant à palier les déficits mnésiques liés à l'âge et aux maladies neurodégénératives.