Les animaux ont de la mémoire et pourraient nous aider à combattre Alzheimer

Presque aussi longtemps que la science moderne existait, l’idée que les animaux pouvaient se souvenir d’expériences passées semblait si absurde que peu de chercheurs se sont donné la peine d’étudier ce type de mémoire. Certes, seuls les humains, dotés de notre grand cerveau sophistiqué, pourraient être capables de souvenirs épisodiques, se rappelant, par exemple, un voyage à l’épicerie.

L’idée répandue sur l’absence de mémoire chez les animaux

Les animaux, dans leurs efforts constants pour leur survie, comme le disait la pensée populaire, doivent vivre dans le présent et uniquement dans le présent. En utilisant nos propres super-pouvoirs cognitifs, nous savons maintenant que nous nous sommes trompés de façon spectaculaire. Et un champion de la mémoire du monde animal pourrait même nous aider à améliorer notre traitement de la maladie d’Alzheimer.

La vision des animaux en tant qu’êtres primitifs dépourvus de mémoire et ne vivant qu’au présent trouve ses racines dans une idée vieille de 400 ans, encore souvent enseignée et débattue dans les cours d’introduction à la philosophie. Ils mangent sans plaisir, pleurent sans douleur, grandissent sans le savoir; ils ne désirent rien, ne craignent rien, ne savent rien, écrivait Nicolas Malebranche (1638-1715), prêtre et philosophe français.

Des automates mécaniques de Descartes

Malebranche résumait de manière poétique les idées de René Descartes (1596-1650), père de la philosophie occidentale moderne et peut-être le personnage le plus célèbre à avoir dévalué les animaux, les considérant comme des âmes manquantes et donc rien de plus que des “automates” mécaniques. Comme la science en a appris davantage sur les capacités des animaux, cette hypothèse est devenue impossible à justifier. À partir des années 1980, des études ont confirmé, peut-être sans surprise, que les animaux sont capables de ce que l’on appelle la mémoire procédurale, un type de mémoire à long terme qui facilite l’exécution des habiletés motrices telles que la course ou l’escalade.

Mais qu’en est-il de la mémoire épisodique, de la capacité d’effectuer un voyage dans le temps mental, de revenir à un événement passé et de le rejouer dans l’esprit ? Au Canada, le psychologue Endel Tulving, qui a défini la mémoire épisodique en 1972, a popularisé l’opinion selon laquelle de tels exploits mentaux étaient au-delà de créatures autres que les humains. Où était la preuve, a-t-il dit, que l’hippocampe d’autres espèces, la partie du cerveau où les souvenirs épisodiques sont conservés et récupérés, pourrait capturer des souvenirs comme le nôtre ?

La mémoire épisodique chez les animaux

Sans se laisser décourager, un groupe restreint mais persistant de chercheurs est resté sur cette question de savoir si les animaux sont capables de mémoire épisodique. Peut-être n’avons-nous tout simplement pas trouvé la bonne façon de le tester, pensaient-ils, un défi difficile à surmonter étant donné que les animaux ne peuvent pas nous parler de leur vie intérieure.

Désormais, après avoir trouvé de nouvelles façons d’étudier la mémoire des animaux, les scientifiques sont plus proches que jamais pour répondre à cette question une fois pour toutes. Au cours de la dernière décennie, des chercheurs qui étudiaient des animaux des quatre coins du monde animal, geais, dauphins, éléphants et même chiens, en sont venus à la même conclusion: certains animaux au moins sont capables de ces souvenirs du passé expérience. Pendant longtemps, les gens ont pensé que les animaux non-humains n’étaient pas capables de former des mémoires épisodiques, m’a confié Jonathon Crystal, neuroscientifique à l’université d’Indiana. Cette vue par défaut n’est pas correcte.

Notre mémoire vient sans doute du règne animal

L’accumulation de preuves a suffi à convertir un ancien sceptique, le psychologue Michael Corballis de l’Université d’Auckland. En 2012, il a écrit dans Trends in Cognitive Sciences qu’il était hautement probable, du point de vue de l’évolution, que le voyage mental dans le temps ne soit pas propre à l’homme. Après tout, les humains ont évolué à partir d’autres mammifères, alors où avons-nous obtenu une mémoire épisodique, sinon de nos ancêtres non humains ? Est-ce vraiment si exagéré que les humains et les rats puissent à la fois se souvenir de la piste qui mène au verger de pommiers et de la dernière fois où ils y sont allés ?

Certaines des preuves les plus convaincantes à ce jour d’animaux faisant revivre le passé proviennent des propres études de Crystal sur la mémoire épisodique chez le rat. Les études précédentes avaient tendance à tester des aspects limités de la mémoire épisodique, tels que le lieu et le moment où quelque chose se produisait, mais peu avaient exploré le plus important: savoir si l’animal pouvait reproduire ces expériences passées dans son esprit, du début à la fin.

Des expériences pour prouver la mémoire chez les rats

Pour enquêter sur le rappel d’un rat, Crystal et sa doctorante Danielle Panoz-Brown ont mené une étude astucieuse en 2018. Premièrement, ils ont entraîné 13 rats à mémoriser 12 odeurs. Ils ont construit une arène pour rats avec 12 arrêts, numérotés de 1 à 12, parfumés d’une odeur différente. Lorsque le rat a identifié l’odeur à un arrêt particulier de l’itinéraire, comme l’avant-dernier ou le quatrième avant-dernier, il a reçu une récompense.

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Les chercheurs ont ensuite modifié le nombre d’odeurs et observé si l’entraînement s’était bien déroulé: les rats identifieraient-ils l’avant-dernière et la quatrième avant-dernière odeur de la séquence, même si le nombre d’odeurs était différent ? Cela garantissait que les rats identifiaient les odeurs en fonction de leur position dans la séquence et pas uniquement par odeur. Nous voulions savoir si les animaux pouvaient se souvenir de beaucoup d’items et de l’ordre dans lequel ils se trouvaient, a déclaré Crystal.

Une preuve solide de la mémoire épisodique animale

Après un an de tests, l’équipe a constaté que les rats s’acquittaient de la tâche environ 87 % du temps. Des tests ultérieurs ont confirmé que leurs souvenirs étaient ancrés dans la mémoire et résistaient aux interférences des autres. De plus, lorsque les chercheurs ont temporairement neutralisé l’hippocampe, les rats n’ont pas bien performé, ce qui confirme qu’il s’agissait bien d’une mémoire épisodique sur laquelle ils s’appuyaient

Des études menées auprès de dauphins par d’autres chercheurs en 2018 ont montré que l’hippocampe s’activait lorsque les animaux rejouaient une mémoire, confirmant qu’il coordonnait la reproduction de la mémoire et remettant en question le point de vue de Tulving selon lequel l’hippocampe chez les animaux ne pouvait pas gérer les mémoires épisodiques.

Le psychologue Scott Slotnick du Boston College, auteur de Cognitive Neuroscience in Memory (2017), estime que la mémoire épisodique est beaucoup plus répandue dans le monde animal, du moins chez les mammifères, qu’on ne le pensait. Étant donné que les ondes hippocampiques coordonnent la répétition de la mémoire et ont été observées chez tous les mammifères testés, on peut en conclure que tous les mammifères ont une mémoire épisodique, a-t-il écrit dans un article de blog en 2017.

Développer des modèles de rat pour mieux comprendre l’Alzheimer

Ce nouveau paradigme audacieux de la mémoire épisodique chez les animaux a des implications qui vont bien au-delà de notre compréhension de la vie intérieure et du comportement des animaux. Les performances impressionnantes des rats en matière de tests de mémoire signifient qu’ils ont peut-être beaucoup à nous apprendre sur la maladie d’Alzheimer, y compris sur la façon de la traiter plus efficacement. Ce qui est le plus handicapant chez les patients atteints d’Alzheimer, c’est la mémoire épisodique, a déclaré Crystal. Nous essayons donc de développer chez le rat des modèles qui imitent ce processus.

Le moment ne pourrait être mieux choisi: de nouveaux outils génétiques, tels que l’édition de gènes, permettent aux scientifiques de créer des rats atteints d’une affection neurologique de type Alzheimer, ce qui en fait des sujets analogiques parfaits pour tester les nouveaux médicaments d’Alzheimer.

Tester les traitements d’Alzheimer sur des rats qui ont été dépouillés de leur mémoire épisodique donnerait aux scientifiques une idée bien plus précise de l’efficacité du médicament chez l’homme, avant de procéder à des essais cliniques coûteux et souvent anticlimactiques. Cela ouvre toutes sortes de nouvelles opportunités, a déclaré Crystal. Si le médicament n’améliore pas la mémoire épisodique, eh bien, ce ne sera pas le traitement le plus précieux.

Le taux de réussite des médicaments contre la maladie d’Alzheimer reste extrêmement faible. Selon une étude du neurologue Jeffrey Cummings dans Clinical and Translational Science en 2017, ces médicaments ont un taux d’échec de 99 %. Pour être juste, il y a beaucoup de facteurs [pour lesquels les essais cliniques échouent], m’a dit Crystal. Mais ce que je soutiens, c’est qu’une fois ces problèmes résolus, vous feriez mieux d’utiliser un modèle qui utilise la fonction de mémoire épisodique.

Crystal et son équipe développent actuellement ces nouveaux types de rats. Rien qu’aux États-Unis, le nombre de personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer passera de 5,8 millions à 14 millions d’ici 2050 à mesure que la population vieillira. Si des rats à mémoire épisodique peuvent aider à déchiffrer le code d’Alzheimer, alors on pourrait enfin vaincre ce voleur du passé.

Traduction d’un article sur Aeon par April Reese, journaliste scientifique et environnementale pour Searchlight New Mexico.

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