Les traces de l'apprentissage Oubli et amnésie

			L'effet d'un environnement enrichi sur la mémoire
			Produire expérimentalement la LTP
			Confirmation du rôle d'un ion, d'un second messager ou d'une enzyme dans la LTP
			Spécificité et associativité de la LTP

Richesse et complexité structurale du neurone

À la recherche de la trace du temps perdu dans nos synapses

Nouveau cas unique d’amnésie déclenché après une visite chez le dentiste !

« La cognition incarnée », séance 4 : Plasticité et mémoires : l’inévitable hippocampe

L’engramme mnésique, ou la trace concrète d’un souvenir dans notre cerveau

Les multiples niveaux d’organisation du vivant, plus que jamais au cœur des sciences cognitives

Bref survol de dix ans de neurosciences cognitives

Un autre mécanisme mis en évidence au milieu des années 1990 et qui pourrait contribuer à la PLT est ce qu'on a appelé les " synapses silencieuses ". Ces synapses sont bien présentes mais ne contribueraient pas à la transmission synaptique dans des conditions normales. On a trouvé de ces synapses silencieuses dans l'hippocampe. Elles possèderaient des récepteurs NMDA mais seraient privées de récepteurs AMPA. On pense qu'elles pourraient être activées durant la PLT et contribuer ainsi à la réponse synaptique accrue. Comment ? La découverte que ces synapses laissent apparaître un courant associé aux canaux AMPA après la PLT a permis d'émettre l'hypothèse que des récepteurs AMPA nouvellement synthétisés pourraient être insérés dans la membrane post-synaptique.

LA POTENTIALISATION À LONG TERME

Or, l'ion calcium est un messager intracellulaire extrêmement important qui active un grand nombre d'enzymes en modifiant leur conformation. C'est le cas de la calmoduline qui devient active lorsque quatre ions calcium s'y fixent. Elle devient alors la Ca2+-calmoduline, second messager principal de la PLT capable d'activer à son tour d'autres enzymes qui jouent un rôle clé dans ce processus comme l'adenylate cyclase et la protéine kinase II calmoduline-dépendante (CaM kinasse II). Ces enzymes vont à leur tour modifier la conformation spatiale d'autres molécules, le plus souvent en leur ajoutant un ion phosphate, un processus catalytique fréquent appelé phosphorylation.

Ainsi, l'adénylate cyclase activée fabrique de l'adénosine mono-phophate cyclique (ou AMPc) qui catalyse à son tour l'activité d'une autre protéine, la kinase A (ou PKA). On est donc en présence d'une cascade typique de réactions biochimiques dont les effets peuvent être multiples. On sait par exemple que les récepteurs AMPA vont être phosphorylés par la PKA, leur permettant de rester ouverts plus longtemps suite à la fixation de glutamate. Ceci entraîne par conséquent une plus grande dépolarisation post-synaptique et contribue ainsi à l'établissement de la PLT. D'autres expériences montrent que la protéine CREB serait aussi une cible de la PKA. La CREB joue un rôle important dans la transcription des gènes et son activation conduirait à la fabrication de nouveaux récepteurs AMPA susceptibles d'augmenter encore une fois l'efficacité synaptique. L'autre enzyme activé par la Ca2+-calmodulin, la CaM kinasse II, possède une propriété déterminante pour le maintien de la PLT : elle peut s'auto-phosphoryler ! Son activité enzymatique se maintient donc longtemps après que le calcium ait été évacué à l'extérieur de la cellule et que la Ca2+-calmodulin ait été désactivée. La CaM kinasse II pourra alors phosphoryler à son tour les récepteurs AMPA et probablement d'autres protéines comme les MAP kinase, impliquées dans la construction des dendrites, ou les récepteurs NMDA eux-mêmes dont la conductance au calcium augmenterait grâce à cette phosphorylation.

Pour donner une idée de la complexité des chaînes métaboliques responsables de la PLT, mentionnons quelques autres enzymes actuellement à l'étude. D'abord la protéine kinase C (ou PKC) qui phosphorylerait les récepteurs AMPA au même endroit que la CaM kinasse II ; l'Inhibiteur 1 (ou I1) qui serait activé par la PKA et empêcherait la phosphatase 1 de déphosphoryler les récepteurs AMPA ; et la tyrosine kinase SRC qui pourrait être activée directement par les récepteurs AMPA et phosphoryler alors les récepteurs NMDA.

En plus de tous les mécanismes post-synaptiques qui déclenchent l'établissement de la PLT, on a depuis longtemps postulé des modifications pré-synaptiques lors de la phase de maintien de la PLT qui survient après son établissement. Mais des modifications comme l'augmentation de glutamate relâché, par exemple, impliquerait la présence d'un messager rétrograde qui reviendrait vers la cellule pré-synaptique pour la modifier. À cause de sa nature gazeuse qui lui permet de diffuser à travers les membranes cellulaire, l'oxyde nitrique (ou NO) serait un candidat de choix pour jouer ce rôle. Mais son implication est encore grandement débattue et demeure controversée.