On sait que les souvenirs à forte connotation émotionnelle, surtout négative, sont très robustes. Ils peuvent même, dans les cas extrêmes de stress post-traumatique, être récurrents et intrusifs au point de rendre la vie infernale. Contrairement à d’autres formes de mémoire, comme la mémoire spatiale ou la mémoire lexicale beaucoup associée à l’hippocampe, la structure cérébrale grandement impliquée ici, l’amygdale, a été moins étudiée chez les mammifères en partie à cause de sa difficulté d’accès. Pour contourner ce problème, une équipe de l’université de Southern California, à Los Angeles, a utilisé des larves de poissons-zèbres et une technique d’imagerie à la fluorescence pour visualiser les changements synaptiques avant et après un conditionnement aversif. Les résultats, qu’on peut qualifier de surprenants, sont parus dans la revue PNAS en janvier dernier sous le titre Regional synapse gain and loss accompany memory formation in larval zebrafish.

Ce qui surprend surtout, c’est l’absence de modification dans l’intensité des connexions synaptiques chez le même animal avant et après cet apprentissage où une lumière était associée à une chaleur désagréable pour le poisson. En effet, le renforcement de synapses déjà existantes est le mécanisme par excellence pour augmenter l’efficacité d’un circuit nerveux pendant un certain temps, par exemple dans l’hippocampe pour la mémoire de nouveaux trajets ou de nouveaux mots. Or ici, point de variation dans l’intensité de la fluorescence (un indice de la force d’une synapse) mais plutôt l’apparition de nouvelles synapses et la disparition de plusieurs autres dans le pallium des larves de poissons-zèbres, une région du cerveau des poissons qui contient l’équivalent de l’amygdale du cerveau des mammifères.

Les auteurs de l’étude laissent entendre que ce mécanisme plus radical que la simple modification de l’efficacité synaptique pourrait expliquer le caractère plus durable et profond des conditionnements émotionnels négatifs, souvent associés à des traumatismes. Toutefois, une critique pertinente a été faite suite à cette étude et concerne l’utilisation de stades larvaires des poissons-zèbres pour ces expériences (pour des raisons pratiques d’accès aux structures cérébrales et de visualisation, les larves étant encore transparentes contrairement aux adultes). Car on sait que durant le développement du cerveau des vertébrés (donc des poissons, des mammifères ou des humains), il y a naturellement beaucoup d’élagage synaptique en bas âge : seule les synapses les plus utilisées survivront. On peut alors se demander si l’élagage observé lors du conditionnement négatif est propre à ce type d’apprentissage, ou bien s’il ne serait pas tout simplement dû au fait que l’on observe ce qui se passe dans un cerveau encore en développement, avec forcément ce mécanisme d’élagage encore à l’œuvre. « More research is needed », comme le veut la formule consacrée…