Frontiers in Neuroscience (Français)

Les dispositifs implantables dans le cerveau peuvent rétablir la connectivité fonctionnelle dans les circuits neuronaux perturbés par la dépression majeure, le trouble obsessionnel-compulsif et d’autres troubles psychiatriques. Le dispositif le plus fréquemment utilisé de ce type est la stimulation cérébrale profonde (DBS) (Benabid, 2007; Lozano et Lipsman, 2013) D’autres implants neuraux peuvent restaurer ou améliorer certaines fonctions neurales perdues ou altérées par une lésion cérébrale traumatique, une infection ou d’autres insultes au cerveau., Un exemple est une prothèse hippocampique (Berger et al., 2011; Hampson et coll., 2013). Il s’agit d’un réseau complexe d’électrodes implantées dans une région impliquant des connexions entre l’hippocampe et le cortex entorhinal. Bien qu’elle soit encore au stade expérimental, une prothèse hippocampique pourrait restaurer la capacité d’encoder de nouveaux souvenirs pour les personnes atteintes de lésions dans cette région du cerveau.

Au Lieu de permettre la formation de nouveaux souvenirs, un dispositif implanté dans le cerveau pourrait-il Effacer les souvenirs qui ont été codés, consolidés et reconsolidés?, DBS peut moduler les circuits dysfonctionnels médiant le traitement sensorimoteur, cognitif et émotionnel. Théoriquement, cette technique stimulante ou une technique similaire pourrait effacer sélectivement une mémoire de peur pathologique en inactivant les neurones et les synapses excitatrices constituant la trace de mémoire. Cela pourrait perturber la reconsolidation de la mémoire stockée sous forme d’informations dans le cerveau. Effacer les souvenirs de peur identifiés comme la source de l’anxiété, de la panique, de la phobie et du trouble de stress post-traumatique (SSPT) pourrait être une thérapie efficace lorsqu’ils ne répondent pas à d’autres traitements (Pitman, 2015).,

les neuroscientifiques peuvent utiliser la TEP ou l’IRMf pour mesurer les changements dans l’activité neuronale et la connectivité synaptique suite à la manipulation de circuits neuronaux associés à différents systèmes de mémoire. La neuroimagerie pourrait confirmer l’effacement d’une trace de mémoire en fonction de ces changements. Hypothétiquement, la stimulation électrique d’un dispositif implantable comme DBS pourrait réduire l’activité dans les neurones constituant la trace de mémoire chargée émotionnellement sous-jacente aux réponses conditionnées aux stimuli aversifs et permettre à un sujet de désapprendre le comportement pathologique., Dans les troubles psychiatriques que j’ai mentionnés, la représentation émotionnelle, ou trace, d’un souvenir d’un événement dérangeant ou traumatisant reste ancrée dans le cerveau au-delà de toute fonction adaptative à court terme. Cela perturbe le réseau de mémoire régulant la peur et entraîne une pensée et un comportement pathologiques (Parsons et Ressler, 2013). L’anxiété, la panique, la phobie et le SSPT sont des troubles du contenu de la mémoire associés à la représentation émotionnelle de la mémoire. Ceux-ci sont distincts des différentes formes d’amnésie, qui est un trouble de la capacité de mémoire (Kopelman, 2002)., Le problème n’est pas une incapacité à former des souvenirs, mais une incapacité pour l’éteindre.

la source de ces troubles est l’hyperactivité dans l’amygdale basolatérale du réseau de mémoire de la peur. Cela se produit lorsqu’un souvenir émotionnel négatif d’une expérience effrayante ou d’une série de telles expériences se forme et se solidifie dans le cerveau à travers les processus de consolidation et de reconsolidation., Une théorie de la consolidation de la mémoire de la peur à la suite d’une expérience traumatique est que la mémoire s’intègre dans l’amygdale à partir de la libération de noradrénaline en réponse à la réaction de stress du sujet à l’expérience. La mémoire devient plus fermement ancrée dans cette région du cerveau à partir d’un comportement dans lequel le sujet apprend à lier un stimulus aversif à un stimulus conditionné. Les souvenirs doivent être constamment mis à jour pour rester stockés dans le cerveau. La mise à jour des mémoires consiste à les reconstituer après récupération., Ce processus sert un but adaptatif en permettant au sujet de rendre l’information dans le cerveau pertinente aux circonstances actuelles et futures (Nader et al., 2000; Nader et Einarsson, 2010). L’un des objectifs de la recherche sur la mémoire est d’interférer avec la reconsolidation pendant ou immédiatement après la récupération afin d’affaiblir ou d’effacer une trace de mémoire traumatique. Les souvenirs sont labiles et sensibles à l’altération en ce moment. Le psychiatre Roger Pitman explique comment ce processus se produirait: « pour que le blocage de la reconsolidation, ou la mise à jour, soit réussi, deux étapes sont nécessaires., Premièrement, la mémoire problématique doit être déstabilisée. Deuxièmement, Sa Re-stabilisation (reconsolidation) doit alors être empêchée ou modifiée (mise à jour)” (Pitman, 2011, p. 2, 2015). L’intervention pharmacologique est un moyen de perturber la reconsolidation. Dans plusieurs études, l’antagoniste des récepteurs bêta-adrénergiques propranolol a atténué le contenu émotionnellement chargé d’une mémoire traumatique chez un certain nombre de sujets (Pitman et al., 2002; Kindt et coll., 2009; Soeter et Kindt, 2015)., Pourtant, si le médicament s’affaiblit mais n’efface pas la représentation émotionnelle de la mémoire, certains stimuli pourraient réactiver son contenu émotionnellement chargé. Cela pourrait réintroduire la psychopathologie.

un moyen différent et potentiellement plus efficace de bloquer la reconsolidation serait d’éradiquer la représentation émotionnelle de la mémoire. En principe, certains médicaments pourraient bloquer la reconsolidation de la mémoire de la peur en bloquant la synthèse des protéines dans l’amygdale basolatérale où se trouvait la trace de la mémoire., Au cours de la récupération, l’infusion d’un inhibiteur de synthèse de protéines tel que l’anisomycine dans cette région du cerveau pourrait perturber la reconsolidation et effacer efficacement la trace de mémoire (Schacter et Loftus, 2013). Ce médicament ou un médicament à action similaire interférerait également avec la potentialisation à long terme (LTP) et la protéine de liaison aux éléments de réponse cyclique du facteur de transcription (CREB) qui régulent la synthèse des protéines dans la formation et la rétention des mémoires., S’ils étaient efficaces, ces processus excluraient la possibilité de répéter une réaction émotionnelle accrue aux stimuli associés à la trace de la mémoire car il n’y aurait plus de trace dans le cerveau (Agren et al., 2012).

un défi majeur à l’effacement pharmacologique de la mémoire est la sélectivité de cette intervention. De nombreux souvenirs d’expériences effrayantes sont adaptatifs et essentiels à la survie, car ils nous permettent de reconnaître et de réagir de manière appropriée aux situations menaçantes. Tous les souvenirs de peur ne sont pas pathologiques ou inadaptés., En raison des effets distribués et non discriminants des médicaments psychotropes, un médicament destiné à effacer la trace pourrait avoir des effets d’expansion involontaires et altérer les fonctions normales du système de mémoire de la peur. Un médicament infusé dans le cerveau pourrait modifier les noyaux ciblés et non ciblés dans le système limbique et modifier le traitement émotionnel normal. Cela pourrait introduire une nouvelle psychopathologie.

l’action plus ciblée de la stimulation électrique cérébrale profonde des neurones et des synapses dans la trace de la mémoire pourrait être en mesure de surmonter le problème de la sélectivité., La stimulation directe de ces constituants de la trace à la fréquence critique pourrait neutraliser les effets de la LTP, du CREB et de la synthèse des protéines sur la persistance de la mémoire. Il pourrait éliminer tous les obstacles à la déstabilisation et à la suppression de la mémoire en tant qu’informations stockées dans le cerveau. De plus, en ciblant précisément les neurones de la trace, la stimulation électrique pourrait réduire le risque d’expansion des effets sur les souvenirs de peur adaptatifs et les souvenirs émotionnels positifs., Combinée à son action neuromodulatrice, la capacité du DBS à sonder les circuits et les nœuds de ces circuits permettrait aux chercheurs de surveiller ses effets sur les neurones et les synapses critiques (Lozano et Lipsman, 2013). Cela pourrait empêcher les effets d’expansion indésirables sur les neurones et les synapses sans rapport avec la mémoire problématique. La stimulation électrique cérébrale profonde à basse fréquence peut être limitée en atténuant uniquement le contenu émotionnel de la trace de mémoire. Le résultat de la stimulation serait similaire à celui du propranolol car il n’éliminerait pas ce contenu., La stimulation à haute fréquence pourrait inactiver sélectivement les neurones et les synapses de l’amygdale basolatérale identifiée comme le lieu de la trace pathologique de la mémoire de la peur, perturber la reconsolidation de la mémoire et l’effacer. Contrairement à l’ablation neuronale thermoélectrique et radiofréquence, la stimulation électrique pourrait effacer la trace sans détruire le tissu cérébral.

le problème de sélectivité est un problème de localisation. La question principale est de savoir si une mémoire de peur inadaptée particulière serait suffisamment localisée pour que DBS l’efface tout en laissant les souvenirs de peur adaptatifs intacts., Une hypothèse qui pourrait soutenir l’idée d’effacer sélectivement une mémoire de peur inadaptée est que l’imagerie fonctionnelle pourrait révéler des niveaux plus élevés d’activation dans les noyaux associés à cette mémoire lorsqu’un sujet a été invité à rappeler l’expérience traumatique comme source de celle-ci (Pitman et al., 2002; Pitman, 2015). DBS pourrait cibler ces noyaux pour l’inactivation et l’effacement.

même si l’imagerie a montré une suractivation métabolique localisée dans les noyaux associés à la mémoire, on se demande si le DBS pourrait l’inactiver., Bien que de nombreuses études aient confirmé les effets neuromodulateurs du DBS, les mécanismes d’action de la technique ne sont pas bien compris. DBS a augmenté le métabolisme du glucose dans le cortex entorhinal d’un groupe de patients épileptiques et a amélioré l’apprentissage et la mémoire spatiale (Sulthana et al., 2012; Fell et al., 2013). De même, l’augmentation du métabolisme dans le fornix avec DBS peut être un moyen d’améliorer la mémoire dans la maladie d’Alzheimer légère (Lozano et al., 2016). L’objectif d’utiliser DBS pour améliorer certains types de mémoire dans ces études est en contraste avec l’objectif d’utiliser DBS pour effacer d’autres types de mémoire., L’amélioration de la mémoire nécessiterait l’activation de noyaux métaboliquement sous-actifs associés à la LTP, au CREB et à la synthèse des protéines. L’effacement de la mémoire nécessiterait l’inhibition des noyaux métaboliquement hyperactifs associés à ces mêmes processus. Le deuxième mécanisme serait similaire, à certains égards, aux effets modulateurs des DBS à haute fréquence sur les circuits métaboliquement hyperactifs dans la dépression résistante au traitement (Mayberg et al., 2005). Une différence significative entre DBS pour la dépression et DBS pour l’effacement de mémoire, cependant, est que la cible dans le second cas serait plus discrète., Que DBS ait amélioré la mémoire ou qu’elle soit effacée, cela dépendrait de la fréquence du courant électrique délivré aux noyaux ciblés et de son effet sur les neurones constituant la trace mémoire.

bien que la stimulation directe de l’hippocampe et des lobes temporaux médiaux puisse perturber la mémoire épisodique (Merkow et al., 2017), on ne sait pas si la stimulation aurait les mêmes effets en inactivant une mémoire de peur. Parce qu’il est hypothétique et implique de nombreuses questions neurophysiologiques ouvertes, il faut être circonspect en suggérant DBS comme une technique d’effacement de la mémoire sélective., Pourtant, avec les progrès de son niveau de précision, il est en principe possible qu’il s’agisse d’une nouvelle application de DBS dans un proche avenir.

supposons que les chercheurs puissent utiliser la stimulation électrique d’un appareil implanté dans le cerveau pour effacer non seulement les souvenirs de peur pathologique, mais aussi les souvenirs moins chargés émotionnellement d’expériences dérangeantes. Si la représentation émotionnelle de certains de ces souvenirs était localisée dans des noyaux limbiques discrets, les neurones critiques et les synapses excitatrices pourraient être inactivés et la trace de mémoire effacée par DBS, devrait-elle l’être?,

Se souvenir de choix et d’actions erronés peut hanter pendant des années et rendre indécis le choix entre d’autres plans d’action dans le présent et l’avenir. Pourtant, les souvenirs de ces erreurs et d’expériences plus troublantes émotionnellement sont nécessaires au développement du caractère et à la croissance morale. Ils favorisent ce développement et cette croissance en permettant les émotions morales de remords et de regrets. Ils nous permettent également de réfléchir à nos états de motivation dans l’élaboration et l’exécution de plans d’action qui favorisent la prudence et la sensibilité morale envers les autres., Des souvenirs troublants peuvent fournir des contraintes à la prise de décision qui sont nécessaires à une agence rationnelle et morale efficace. Effacer quelques souvenirs troublants ne risque pas de saper ou d’entraver le développement et l’exercice de ces capacités. Cependant, effacer un ensemble plus large de souvenirs pourrait affaiblir l’agence et avoir des effets délétères sur son comportement. La capacité mentale d’intégrer des souvenirs épisodiques positifs et négatifs dans une autobiographie unifiée permet également de construire un sens à partir d’eux., La suppression de plus d’un nombre critique de souvenirs pourrait perturber les liens psychologiques et la continuité qui constituent l’identité personnelle, l’expérience de persister dans le temps en tant que même personne (Parfit, 1984; Tulving, 2002). Les souvenirs épisodiques et émotionnels sont essentiels à l’agence et à l’identité. On ne sait pas si ou comment la suppression de certains de ces souvenirs pourrait affecter ces deux aspects fondamentaux de l’expérience humaine et causer des dommages.

la recherche sur la manipulation du contenu de la mémoire a été limitée aux modèles animaux., Les chercheurs en psychiatrie devront relever de nombreux défis théoriques et techniques pour passer des études animales aux premières études chez l’homme. La neuroimagerie fonctionnelle sera essentielle pour identifier les changements dans l’activité cérébrale en corrélation avec une trace de mémoire affaiblie ou effacée aux niveaux neuronal et synaptique. La question la plus importante est de savoir si les neurones critiques peuvent être altérés à un niveau localisé et discret. L’idée d’effacer une mémoire de peur pathologique particulière avec des DBS ou des dispositifs de stimulation électrique implantables similaires est encore spéculative., Pourtant, il pourrait devenir un moyen de traiter ce qui sont actuellement des troubles psychiatriques résistants au traitement du contenu de la mémoire.

contributions de L’auteur

l’auteur confirme être le seul contributeur de cet ouvrage et l’a approuvé pour publication.

déclaration de conflit d’intérêts

l’auteur déclare que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.