Mémoire: mécanismes neurochimiques de la mémoire

Bien que les mécanismes moléculaires du fonctionnement d'une seule cellule nerveuse aient été étudiés dans plusieurs de leurs manifestations et que les principes d'organisation des connexions interneuronales aient été formulés, on ne sait toujours pas comment les propriétés moléculaires des neurones assurent le stockage, la reproduction et l'analyse de l'information - la mémoire.

Le fait que les connaissances acquises (comme les principes moraux) ne soient pas transmises par héritage et que les nouvelles générations doivent les réapprendre nous permet de considérer que l'apprentissage est un processus de création de nouvelles connexions interneuronales, et que la mémorisation de l'information est assurée par la capacité du cerveau à reproduire (activer) ces connexions lorsque cela est nécessaire. Cependant, la neurochimie moderne n'est pas encore en mesure de présenter une théorie cohérente décrivant comment l'analyse des facteurs du monde extérieur s'effectue dans le cerveau vivant. Nous ne pouvons qu'esquisser les problèmes sur lesquels les scientifiques de divers domaines de la neurobiologie travaillent intensément.

Presque toutes les espèces animales sont capables d'analyser, dans une certaine mesure, les changements de leur environnement extérieur et d'y répondre adéquatement. Parallèlement, la réaction répétée de l'organisme aux influences extérieures est souvent différente de la première rencontre. Cette observation démontre que les systèmes vivants ont la capacité d'apprendre. Ils possèdent une mémoire qui préserve l'expérience personnelle de l'animal, laquelle façonne les réactions comportementales et peut différer de celle des autres individus.

La mémoire biologique est diversifiée. Elle n'est pas propre aux cellules cérébrales. La mémoire du système immunitaire, par exemple, stocke les informations relatives à un antigène étranger ayant pénétré dans l'organisme pendant longtemps (souvent toute la vie). Lorsqu'il est à nouveau confronté à un antigène étranger, le système immunitaire déclenche une réaction pour former des anticorps, permettant ainsi de vaincre rapidement et efficacement l'infection. Cependant, le système immunitaire « sait » comment réagir à un facteur connu et, face à un agent inconnu, il doit développer une nouvelle stratégie comportementale. Le système nerveux, contrairement au système immunitaire, peut apprendre à créer une stratégie comportementale dans de nouvelles circonstances, en s'appuyant sur son « expérience de vie », ce qui lui permet de développer une réponse efficace à un irritant inconnu.

Les principales questions auxquelles il faut répondre lorsqu'on étudie les mécanismes moléculaires de la mémoire sont les suivantes: quels changements métaboliques se produisent dans les neurones lorsqu'ils rencontrent un stimulus externe, permettant de stocker l'information reçue pendant une certaine période (parfois longue); sous quelle forme l'information reçue est-elle stockée; comment est-elle analysée?

Au cours du processus d'apprentissage actif qui se produit dès le plus jeune âge, des modifications de la structure des neurones sont observées, la densité des contacts synaptiques augmente et le ratio cellules gliales/nerveuses augmente. Il est difficile de distinguer le processus de maturation cérébrale des modifications structurelles, vecteurs moléculaires de la mémoire. Cependant, il est clair que le plein développement de l'intelligence nécessite de résoudre les problèmes posés par l'environnement extérieur (rappelons-nous le phénomène de Mowgli ou les problèmes d'adaptation à la vie en milieu naturel des animaux élevés en captivité).

Au cours du dernier quart du XXe siècle, des tentatives ont été faites pour étudier en détail les caractéristiques morphologiques du cerveau d'A. Einstein. Cependant, les résultats ont été plutôt décevants: aucune caractéristique le distinguant du cerveau moyen d'un individu moderne n'a été révélée. La seule exception était un léger excès (insignifiant) du ratio cellules gliales/nerveuses. Cela signifie-t-il que les processus de mémoire moléculaire ne laissent pas de traces visibles dans les cellules nerveuses?

En revanche, il est établi depuis longtemps que les inhibiteurs de la synthèse de l'ADN n'affectent pas la mémoire, tandis que les inhibiteurs de la transcription et de la traduction aggravent les processus de mémorisation. Cela signifie-t-il que certaines protéines des neurones cérébraux sont des vecteurs de la mémoire?

L'organisation du cerveau est telle que les principales fonctions associées à la perception des signaux externes et aux réactions à ceux-ci (par exemple, une réaction motrice) sont localisées dans certaines zones du cortex cérébral. Le développement de réactions acquises (réflexes conditionnés) devrait alors représenter une « fermeture des connexions » entre les centres corticaux correspondants. Une lésion expérimentale de ce centre devrait détruire la mémoire de ce réflexe.

Cependant, la neurophysiologie expérimentale a accumulé de nombreuses preuves montrant que la mémoire des compétences acquises est répartie dans différentes parties du cerveau et ne se concentre pas uniquement dans la zone responsable de la fonction en question. Des expériences de lésions partielles du cortex chez des rats entraînés à se déplacer dans un labyrinthe ont montré que le temps nécessaire à la restauration de la compétence endommagée est proportionnel à l'étendue des lésions et ne dépend pas de leur localisation.

Il est probable que le développement du comportement dans le labyrinthe implique l'analyse d'un ensemble de facteurs (olfactifs, gustatifs, visuels), et les zones cérébrales responsables de cette analyse peuvent être localisées dans différentes zones cérébrales. Ainsi, bien qu'une zone spécifique soit responsable de chaque composante de la réaction comportementale, la réaction globale résulte de leur interaction. Néanmoins, des zones cérébrales ont été découvertes dont la fonction est directement liée aux processus de mémoire: l'hippocampe et l'amygdale, ainsi que les noyaux de la ligne médiane du thalamus.

Les neurobiologistes appellent engramme l'ensemble des modifications du système nerveux central associées à l'enregistrement d'informations (image, type de comportement, etc.). Les théories modernes sur les mécanismes moléculaires de la mémoire indiquent que la participation de chaque structure cérébrale au processus de mémorisation et de stockage de l'information ne consiste pas à stocker des engrammes spécifiques, mais à réguler la création et le fonctionnement des réseaux neuronaux qui impriment, enregistrent et reproduisent l'information.

En général, les données accumulées dans l'étude des réflexes comportementaux et de l'activité électrique du cerveau indiquent que les manifestations comportementales et émotionnelles de la vie ne sont pas localisées dans un groupe spécifique de neurones du cerveau, mais s'expriment par des changements dans les interactions d'un grand nombre de cellules nerveuses, reflétant le fonctionnement de l'ensemble du cerveau en tant que système intégral.

Les termes « mémoire à court terme » et « mémoire à long terme » sont souvent utilisés pour décrire le processus de mémorisation de nouvelles informations au fil du temps. Dans la mémoire à court terme, l'information peut être stockée pendant quelques fractions de seconde à quelques dizaines de minutes, tandis que dans la mémoire à long terme, elle peut parfois être conservée toute une vie. Pour transformer le premier type de mémoire en second, un processus dit de consolidation est nécessaire. Il est parfois considéré comme une étape distincte de la mémoire intermédiaire. Cependant, tous ces termes, reflétant probablement des processus évidents, n'ont pas encore été enrichis de données biochimiques réelles.

Types de mémoire et leur modulation (d'après: Ashmarin, 1999)

Types de mémoire	Inhibiteurs, effets
Mémoire à court terme	Électrochocs, anticholinergiques (atropine, scopolamine), galanine, US1 (injection dans des parties spécifiques du cerveau)
Mémoire intermédiaire (consolidation)	Inhibiteurs du métabolisme énergétique, ouabaïne, hypoxie, inhibiteurs de la synthèse d'ARN et de protéines (anisomycine, cycloheximide, puromycine, actinomycine O, RNase), anticorps dirigés contre des protéines neurospécifiques (vasopressine, protéine B-100), acide 2-amino-5-phosphornovalérique (6-ARU)
Mémoire à long terme (tout au long de la vie)	Les inhibiteurs qui la perturbent de manière irréversible sont inconnus. Partiellement inhibée par l'atropine, le diisopropylfluorophosphate et la scopolamine.

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Mémoire à court terme

La mémoire à court terme, qui analyse et traite les informations provenant de divers organes sensoriels, s'effectue grâce aux contacts synaptiques. Cela paraît évident, car le temps nécessaire à ces processus est sans commune mesure avec le temps de synthèse de nouvelles macromolécules. Ceci est confirmé par la possibilité d'inhiber la mémoire à court terme par des inhibiteurs synaptiques et son insensibilité aux inhibiteurs de la synthèse des protéines et de l'ARN.

Le processus de consolidation est plus long et ne s'inscrit pas dans un intervalle strictement défini (de quelques minutes à plusieurs jours). La durée de cette période est probablement influencée à la fois par la qualité de l'information et par l'état du cerveau. Les informations que le cerveau considère comme sans importance ne sont pas soumises à la consolidation et disparaissent de la mémoire. La manière dont la valeur de l'information est déterminée et les véritables mécanismes neurochimiques du processus de consolidation restent un mystère. La durée même du processus de consolidation permet de considérer qu'il s'agit d'un état cérébral constant, mettant en œuvre en permanence le « processus de pensée ». La diversité des informations entrant dans le cerveau pour analyse et la diversité des inhibiteurs du processus de consolidation, dont les mécanismes d'action diffèrent, laissent supposer qu'à ce stade, différents mécanismes neurochimiques interviennent dans l'interaction.

L'utilisation de composés répertoriés dans le tableau comme inhibiteurs du processus de consolidation provoque une amnésie (perte de mémoire) chez les animaux de laboratoire - l'incapacité de reproduire la compétence comportementale acquise ou de présenter les informations reçues pour utilisation.

Il est intéressant de noter que certains inhibiteurs manifestent leur effet après la présentation de l'information à mémoriser (amnésie rétrograde), tandis que d'autres, lorsqu'ils sont utilisés juste avant (amnésie antérograde). Des expériences visant à apprendre aux poulets à distinguer les céréales d'objets non comestibles de taille similaire sont largement connues. L'introduction de cycloheximide, un inhibiteur de la synthèse protéique, dans le cerveau des poulets n'a pas perturbé le processus d'apprentissage, mais a complètement empêché la consolidation de la compétence. Au contraire, l'introduction de l'ouabaïne, un inhibiteur de la pompe à Na (Na/K-ATPase), a complètement inhibé le processus d'apprentissage, sans affecter les compétences déjà acquises. Cela signifie que la pompe à Na est impliquée dans la formation de la mémoire à court terme, mais ne participe pas aux processus de consolidation. De plus, les résultats des expériences avec le cycloheximide indiquent que la synthèse de nouvelles molécules protéiques est nécessaire aux processus de consolidation, mais pas à la formation de la mémoire à court terme.

Par conséquent, l'apprentissage lors de la formation de la mémoire à court terme implique l'activation de certains neurones, et la consolidation implique la création de réseaux interneuronaux à long terme, dans lesquels la synthèse de protéines spécifiques est nécessaire à la consolidation des interactions. Il ne faut pas s'attendre à ce que ces protéines soient porteuses d'informations spécifiques; leur formation pourrait n'être qu'un simple facteur stimulant l'activation des connexions interneuronales. La manière dont la consolidation conduit à la formation d'une mémoire à long terme, inaltérable mais reproductible à la demande, reste obscure.

Parallèlement, il est clair que derrière la création d'une compétence stable se cache la capacité d'une population de neurones à former un réseau dans lequel la transmission du signal devient la plus probable, et que cette capacité cérébrale peut être préservée durablement. La présence d'un tel réseau interneuronal n'empêche pas les neurones d'être impliqués dans d'autres réseaux similaires. Il est donc clair que les capacités analytiques du cerveau sont très vastes, voire illimitées. Il est également clair que la mise en œuvre de ces capacités dépend de l'intensité de l'apprentissage, notamment pendant la période de maturation cérébrale en ontogenèse. Avec l'âge, la capacité d'apprentissage diminue.

La capacité d'apprentissage est étroitement liée à la plasticité, c'est-à-dire la capacité des contacts synaptiques à subir des réorganisations fonctionnelles au cours du fonctionnement, visant à synchroniser l'activité neuronale et à créer des réseaux interneuronaux. Cette plasticité s'accompagne de la synthèse de protéines spécifiques exerçant des fonctions connues (par exemple, récepteur) ou inconnues. L'un des acteurs de ce programme est la protéine S-100, une protéine de la famille des annexines, présente en quantités particulièrement importantes dans le cerveau (son nom vient de sa capacité à rester soluble à 100 % de saturation en sulfate d'ammonium à pH neutre). Sa concentration cérébrale est plusieurs fois supérieure à celle des autres tissus. Elle s'accumule principalement dans les cellules gliales et se trouve à proximité des contacts synaptiques. La concentration cérébrale de protéine S-100 commence à augmenter une heure après l'apprentissage et atteint un maximum en 3 à 6 heures, se maintenant à un niveau élevé pendant plusieurs jours. L'injection d'anticorps dirigés contre cette protéine dans les ventricules du cerveau des rats perturbe la capacité d'apprentissage des animaux. Tout cela nous permet de considérer la protéine S-100 comme un participant à la création de réseaux interneuronaux.

Mécanismes moléculaires de la plasticité du système nerveux

La plasticité du système nerveux se définit comme la capacité des neurones à percevoir des signaux provenant de l'environnement externe qui modifient le déterminisme rigide du génome. La plasticité implique la capacité à modifier le programme fonctionnel des interactions neuronales en réponse aux changements de l'environnement externe.

Les mécanismes moléculaires de la plasticité sont variés. Examinons les principaux en prenant l'exemple du système glutamatergique. Dans la synapse glutamatergique, on trouve simultanément des récepteurs aux propriétés différentes: ionotropes et métabotropes. La libération de glutamate dans la fente synaptique lors de l'excitation entraîne l'activation des récepteurs ionotropes activés par le kaïnate et l'AMPA, provoquant une dépolarisation de la membrane postsynaptique. Lorsque le potentiel transmembranaire correspond au potentiel de repos, les récepteurs NMDA ne sont pas activés par le glutamate, leurs canaux ioniques étant bloqués. De ce fait, les récepteurs NMDA n'ont aucune chance d'être activés primairement. Cependant, lorsque la dépolarisation de la membrane synaptique débute, les ions magnésium sont éliminés du site de liaison, ce qui augmente fortement l'affinité du récepteur pour le glutamate.

L'activation des récepteurs NMDA entraîne l'entrée de calcium dans la zone postsynaptique via le canal ionique appartenant à la molécule réceptrice NMDA. L'entrée de calcium est également observée via les canaux calciques dépendants du potentiel, activés par les récepteurs kaïnate et AMPA du glutamate. Ces processus entraînent une augmentation de la teneur en ions calcium dans les régions périmembranaires de la zone postsynaptique. Ce signal, trop faible pour modifier l'activité de nombreuses enzymes sensibles aux ions calcium, est suffisamment important pour activer la phospholipase C périmembranaire, dont le substrat est le phosphoinositol, et provoquer l'accumulation d'inositol phosphates et l'activation de la libération de calcium par le réticulum endoplasmique, dépendante de l'inositol-3-phosphate.

Ainsi, l'activation des récepteurs ionotropes provoque non seulement une dépolarisation membranaire dans la zone postsynaptique, mais crée également les conditions d'une augmentation significative de la concentration de calcium ionisé. Parallèlement, le glutamate active les récepteurs métabotropes dans la région synaptique. Il devient ainsi possible d'activer les protéines G correspondantes, « liées » à divers systèmes effecteurs. Des kinases peuvent être activées, phosphorylant diverses cibles, dont les récepteurs ionotropes, ce qui modifie l'activité des structures canalaires de ces formations.

De plus, des récepteurs au glutamate sont également localisés sur la membrane présynaptique, ce qui permet également d'interagir avec le glutamate. Les récepteurs métabotropiques de cette zone de la synapse sont associés à l'activation du système d'élimination du glutamate de la fente synaptique, qui fonctionne selon le principe de la recapture du glutamate. Ce processus dépend de l'activité de la pompe à Na, puisqu'il s'agit d'un transport actif secondaire.

L'activation des récepteurs NMDA présents sur la membrane présynaptique entraîne également une augmentation du taux de calcium ionisé dans la région présynaptique du terminal synaptique. L'accumulation d'ions calcium synchronise la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane, accélérant ainsi la libération du médiateur dans la fente synaptique.

Lorsqu'une série d'impulsions excitatrices atteint la synapse et que la concentration totale d'ions calcium libres est constamment élevée, on observe l'activation de la calpaïne, une protéinase dépendante du calcium. Cette dernière dégrade la fodrine, une protéine structurale qui masque les récepteurs du glutamate et empêche leur interaction avec ce dernier. Ainsi, la libération d'un médiateur dans la fente synaptique lors de l'excitation offre diverses possibilités, dont la mise en œuvre peut conduire à l'amplification, à l'inhibition ou au rejet du signal: la synapse fonctionne selon un principe multivarié, et le chemin parcouru à chaque instant dépend de divers facteurs.

Parmi ces possibilités figure l'autorégulation de la synapse pour une transmission optimale du signal amplifié. Ce processus est appelé potentialisation à long terme (PLT). Il consiste en ce qu'une stimulation prolongée à haute fréquence amplifie les réponses de la cellule nerveuse aux impulsions entrantes. Ce phénomène est l'un des aspects de la plasticité, qui repose sur la mémoire moléculaire de la cellule neuronale. La période de potentialisation à long terme s'accompagne d'une phosphorylation accrue de certaines protéines neuronales par des protéines kinases spécifiques. L'augmentation du taux d'ions calcium dans la cellule entraîne notamment l'activation d'enzymes dépendantes du calcium (calpaïne, phospholipases, protéines kinases dépendantes du calcium). Certaines de ces enzymes sont liées à la formation de formes actives d'oxygène et d'azote (NADPH oxydase, NO synthase, etc.). Par conséquent, l'accumulation de radicaux libres, considérés comme des médiateurs secondaires de la régulation métabolique, peut être enregistrée dans le neurone activé.

Un résultat important, mais non exclusif, de l'accumulation de radicaux libres dans une cellule neuronale est l'activation des gènes dits de réponse précoce. Ce processus constitue la réponse la plus précoce et la plus transitoire du noyau cellulaire à un signal radicalaire; l'activation de ces gènes se produit en 5 à 10 minutes et se poursuit pendant plusieurs heures. Ces gènes comprennent les groupes c-fos, c-jun, c-junB, zif/268, etc. Ils codent plusieurs grandes familles de protéines régulatrices de la transcription.

L'activation des gènes de réponse immédiate se produit avec la participation du facteur nucléaire NF-kB, qui doit pénétrer le noyau à travers la membrane nucléaire pour exercer son action. Sa pénétration est entravée par la présence de ce facteur, dimère de deux protéines (p50 et p65), dans un complexe cytoplasmique avec une protéine inhibitrice, ce qui l'empêche de pénétrer le noyau. La protéine inhibitrice sert de substrat à la phosphorylation par une protéine kinase spécifique, après quoi elle se dissocie du complexe, ouvrant ainsi la voie à NF-kB dans le noyau. Le cofacteur activateur de la protéine kinase est le peroxyde d'hydrogène; par conséquent, une vague de radicaux libres, capturant la cellule, provoque plusieurs des processus décrits ci-dessus, conduisant à l'activation des gènes de réponse précoce. L'activation de c-fos peut également induire la synthèse de neurotrophines et la formation de neurites et de nouvelles synapses. La potentialisation à long terme induite par une stimulation à haute fréquence de l'hippocampe entraîne l'activation de zif/268, codant pour une protéine de liaison à l'ADN sensible au Zn. Les antagonistes des récepteurs NMDA bloquent la potentialisation et l'activation à long terme de zif/268.

L'un des premiers à tenter de comprendre le mécanisme d'analyse de l'information dans le cerveau et à développer une stratégie comportementale en 1949 fut S.O. Hebb. Il suggéra que pour réaliser ces tâches, une association fonctionnelle de neurones – un réseau interneuronal local – devait se former dans le cerveau. M. Rosenblatt (1961) affina et approfondi ces idées en formulant l'hypothèse de l'« apprentissage par corrélation non supervisé ». Selon ses idées, lors de la génération d'une série de décharges, les neurones peuvent se synchroniser grâce à l'association de certaines cellules (souvent morphologiquement éloignées les unes des autres) par autorégulation.

La neurochimie moderne confirme la possibilité d'un tel auto-réglage des neurones sur une fréquence commune, expliquant l'importance fonctionnelle de séries de « décharges » excitatrices pour la création de circuits interneuronaux. Grâce à un analogue du glutamate marqué par fluorescence et à une technologie moderne, il a été possible de montrer que même en stimulant une seule synapse, l'excitation peut se propager à des structures synaptiques relativement éloignées grâce à la formation de ce que l'on appelle l'onde glutamate. La condition de formation d'une telle onde est la répétabilité des signaux dans un certain mode de fréquence. L'inhibition du transporteur du glutamate augmente l'implication des neurones dans le processus de synchronisation.

Outre le système glutamatergique, directement lié aux processus d'apprentissage (mémorisation), d'autres systèmes cérébraux participent également à la formation de la mémoire. Il est connu que la capacité d'apprentissage est corrélée positivement avec l'activité de la choline acétyl transférase et négativement avec l'enzyme qui hydrolyse ce médiateur, l'acétylcholinestérase. Les inhibiteurs de la choline acétyltransférase perturbent le processus d'apprentissage, tandis que les inhibiteurs de la cholinestérase favorisent le développement de réflexes défensifs.

Les amines biogènes, la noradrénaline et la sérotonine, participent également à la formation de la mémoire. Lors du développement de réflexes conditionnés avec un renforcement négatif (douleur électrique), le système noradrénergique est activé, tandis qu'avec un renforcement positif (alimentation), le métabolisme de la noradrénaline diminue. La sérotonine, au contraire, facilite le développement de compétences en conditions de renforcement positif et influence négativement la formation d'une réaction défensive. Ainsi, dans le processus de consolidation de la mémoire, les systèmes sérotoninergique et noradrénaline agissent comme des antagonistes, et les troubles causés par une accumulation excessive de sérotonine peuvent apparemment être compensés par l'activation du système noradrénergique.

La participation de la dopamine à la régulation des processus mnésiques est multifactorielle. D'une part, il a été démontré qu'elle peut stimuler le développement de réflexes conditionnés par renforcement négatif. D'autre part, elle réduit la phosphorylation de protéines neuronales (par exemple, la protéine B-50) et induit l'échange de phosphoinositides. On peut supposer que le système dopaminergique est impliqué dans la consolidation de la mémoire.

Les neuropeptides libérés dans la synapse lors de l'excitation sont également impliqués dans les processus de formation de la mémoire. Un peptide intestinal vasoactif multiplie par plusieurs milliers l'affinité des récepteurs cholinergiques pour le médiateur, facilitant ainsi le fonctionnement du système cholinergique. L'hormone vasopressine, libérée par la posthypophyse et synthétisée dans les noyaux supraoptiques de l'hypothalamus, est transférée par courant axonal à la posthypophyse, où elle est stockée dans des vésicules synaptiques, puis libérée dans le sang. Cette hormone, ainsi que l'hormone adrénocorticotrope hypophysaire (ACTH), fonctionnent en permanence dans le cerveau comme régulateurs des processus mnésiques. Il convient de souligner que cet effet diffère de leur activité hormonale: des fragments de ces composés, dépourvus de cette activité, ont le même effet sur le processus d'apprentissage que des molécules entières.

Les stimulants de la mémoire non peptidiques sont pratiquement inconnus. Les exceptions sont l'orotate et le piracétam, largement utilisé en pratique clinique. Ce dernier est un analogue chimique de l'acide gamma-aminobutyrique et appartient au groupe des médicaments dits nootropes, dont l'un des effets est l'augmentation du débit sanguin cérébral.

L'étude du rôle de l'orotate dans les mécanismes de consolidation de la mémoire est associée à une intrigue qui a passionné les neurochimistes de la seconde moitié du XXe siècle. Tout a commencé avec les expériences de J. McConnell sur le développement d'un réflexe conditionné à la lumière chez des vers plats primitifs, les planaires. Après avoir créé un réflexe stable, il a coupé les planaires transversalement en deux parties et a testé la capacité d'apprentissage du même réflexe chez des animaux régénérés à partir des deux moitiés. La surprise a été de constater que non seulement les individus obtenus à partir de la partie céphalique présentaient une capacité d'apprentissage accrue, mais aussi que ceux régénérés à partir de la partie caudale apprenaient beaucoup plus vite que les individus témoins. Il leur a fallu trois fois moins de temps pour apprendre les deux que pour les individus régénérés à partir des animaux témoins. McConnell a conclu que la réaction acquise est codée par une substance qui s'accumule dans les parties céphalique et caudale des planaires.

La reproduction des résultats de McConnell sur d'autres objets s'est heurtée à de nombreuses difficultés, ce qui a valu au scientifique d'être qualifié de charlatan et de voir ses articles bannis de toutes les revues scientifiques. Furieux, l'auteur a fondé sa propre revue, où il a publié non seulement les résultats d'expériences ultérieures, mais aussi des caricatures de ses examinateurs et de longues descriptions des expériences qu'il avait menées en réponse à des critiques. Grâce à la confiance de McConnell en sa propre justesse, la science moderne a la possibilité de revenir à l'analyse de ces données scientifiques originales.

Il est à noter que les tissus des planaires « entraînés » contiennent une teneur accrue en acide orotique, un métabolite nécessaire à la synthèse de l'ARN. Les résultats obtenus par McConnell peuvent être interprétés comme suit: les conditions d'un apprentissage plus rapide sont créées par une teneur accrue en orotate chez les planaires « entraînés ». L'étude de la capacité d'apprentissage des planaires régénérés met en évidence non pas un transfert de mémoire, mais le transfert de la compétence nécessaire à sa formation.

D'autre part, il s'est avéré que lorsque la régénération planaire se produit en présence de RNase, seuls les individus obtenus à partir du fragment de tête présentent une capacité d'apprentissage accrue. Des expériences indépendantes menées à la fin du XXe siècle par G. Ungar ont permis d'isoler du cerveau d'animaux ayant un réflexe d'évitement de l'obscurité un peptide à 15 chaînons appelé scotophobine (un inducteur de la peur de l'obscurité). Apparemment, l'ARN et certaines protéines spécifiques sont capables de créer les conditions nécessaires au lancement de connexions fonctionnelles (réseaux interneuronaux) similaires à celles activées chez l'individu d'origine.

En 2005, 80 ans se sont écoulés depuis la naissance de McConnell, dont les expériences ont jeté les bases de l'étude des transporteurs de mémoire moléculaire. Au tournant des XXe et XXIe siècles, de nouvelles méthodes de génomique et de protéomique sont apparues, permettant d'identifier l'implication de fragments de faible poids moléculaire d'ARN de transfert dans les processus de consolidation.

De nouveaux faits permettent de reconsidérer le concept de non-implication de l'ADN dans les mécanismes de la mémoire à long terme. La découverte de l'ADN polymérase ARN-dépendante dans le tissu cérébral et l'existence d'une corrélation positive entre son activité et la capacité d'apprentissage suggèrent la possibilité d'une participation de l'ADN aux processus de formation de la mémoire. Il a été constaté que le développement de réflexes conditionnés alimentaires active fortement certaines zones (gènes responsables de la synthèse de protéines spécifiques) de l'ADN dans le néocortex. Il est à noter que l'activation de l'ADN affecte principalement des zones rarement répétées dans le génome et est observée non seulement dans l'ADN nucléaire, mais aussi dans l'ADN mitochondrial, et dans ce dernier à un degré plus élevé. Les facteurs qui suppriment la mémoire inhibent simultanément ces processus de synthèse.

Certains stimulants de la mémoire (basés sur: Ashmarin, Stukalov, 1996)

Spécificité de l'action	Stimulants
	Classes de connexion	Exemples de substances
Agents relativement spécifiques	Peptides régulateurs	Vasopressine et ses analogues, dipeptide pEOA, ACTH et ses analogues
	Composés non peptidiques	Piracétam, gangliosides
	Régulateurs du métabolisme de l'ARN	Orotate, ARN de faible poids moléculaire
Agents à large spectre	Neurostimulateurs	Phénylalkylamines (phénamine), phénylalkyloidnonimines (sydnocarb)
	Antidépresseurs	Dichlorhydrate de 2-(4-méthyl-1-pipérazinyl)-10-méthyl-3,4-diazaphénoxazine (azaphène)
	Modulateurs du système cholinergique	Cholinomimétiques, inhibiteurs de l'acétylcholinestérase

Le tableau montre des exemples de composés qui stimulent la mémoire.

Il est possible que l'étude du rôle de l'ADN dans les processus de formation de la mémoire apporte une réponse solide à la question de savoir s'il existe des conditions permettant la transmission de compétences ou d'impressions acquises. Il est possible que la mémoire génétique d'événements anciens vécus par les ancêtres sous-tende certains phénomènes mentaux encore inexpliqués.

Selon une opinion pleine d'esprit, bien que non prouvée, les vols oniriques qui accompagnent la formation finale du cerveau mature, vécus par chacun de nous dans notre jeunesse, reflètent la sensation de vol éprouvée par nos lointains ancêtres lorsqu'ils passaient la nuit dans les arbres. Ce n'est pas sans raison que les vols oniriques ne se terminent jamais par une chute: après tout, ces lointains ancêtres qui n'ont pas eu le temps de s'agripper aux branches en tombant, bien qu'ils aient éprouvé cette sensation avant de mourir, n'ont pas donné naissance à une progéniture…