Les souvenirs de froid déclenchent des changements métaboliques dans tout le corps chez la souris

Cette étude pionnière révèle comment le cerveau stocke les expériences thermiques sous forme de souvenirs capables de déclencher des réponses physiologiques immédiates afin de maintenir l'homéostasie thermique. La recherche aborde une question fondamentale sur les interactions cerveau-corps et sur la capacité des souvenirs à influencer directement la fonction métabolique.

Les chercheurs ont entraîné des souris par conditionnement pavlovien thermorégulateur, en les exposant à des températures de 4°C dans des contextes spécifiques, tout en maintenant une température normale de 21°C dans des environnements témoins. Ils ont combiné cet entraînement comportemental à des techniques avancées de neurosciences, notamment la technologie de marquage des engrammes, l'optogénétique et la chimogénétique, afin d'identifier les circuits neuronaux impliqués.

Le résultat principal est que les souris replacées dans des environnements associés au froid présentaient une consommation d'oxygène accrue, une dépense énergétique augmentée et une expression accrue des gènes thermogéniques dans le tissu adipeux brun, même lorsque la température réelle était normale. Cette réponse persistait plusieurs heures et s'accompagnait d'une activité motrice et d'une température corporelle centrale augmentées. L'effet était spécifique aux contextes associés au froid et n'était pas simplement dû à la nouveauté de l'environnement.

Les chercheurs ont identifié des engrammes mnésiques sensibles au froid dans l'hippocampe et l'hypothalamus, qui forment des réseaux fonctionnels lors du rappel mémoriel. La réactivation artificielle de ces ensembles neuronaux permettait de reproduire les réponses physiologiques observées lors d'une exposition réelle au froid, tandis que la perturbation de ces circuits empêchait le rappel du souvenir du froid.

Ces résultats démontrent que les systèmes mnésiques peuvent contrôler directement l'ensemble des réponses autonomiques et comportementales de l'organisme, permettant aux animaux d'anticiper les défis thermiques sur la base d'expériences antérieures. Cela représente un mécanisme inédit par lequel le cerveau prépare le corps aux défis environnementaux grâce à des associations apprises, offrant potentiellement de nouvelles perspectives sur les réponses métaboliques adaptatives et les troubles de la thermorégulation.