Dans les années 1960, les expériences d’entraînement des vers et leurs étranges implications captivèrent la nation. La chroniqueuse Claire L. Evans suit les neuroscientifiques qui ont tenté de recréer cette magie.
C’était en plein cœur de l’hiver à Boston. La surface de la rivière Charles était gelée. Mais Zachary Kelso a bravé le froid mordant pour enfin mettre un terme à un mystère qui hantait les laboratoires de neurosciences depuis plus d’un demi-siècle.
Pour ce faire, Kelso, assistant de recherche au laboratoire de Harvard du neuroscientifique Sam Gershman, avait besoin de vers. Plus précisément, de planaires : des vers plats en forme de flèche, qui comptent parmi les créatures les plus simples à posséder un cerveau et un système nerveux présentant une symétrie bilatérale comme le nôtre. Normalement, les laboratoires commandent ces organismes modèles très utilisés auprès de fournisseurs de matériel biologique. Mais les vers commandés par correspondance n’étaient pas à la hauteur. Gershman a donc envoyé Kelso sur les rives glacées de la Charles pour capturer des spécimens sauvages. « Je me suis dit : “Je vais passer pour un fou parce que j’utilise un marteau pour briser la glace” », se souvient Kelso. « J’ai donc opté pour la tenue la plus professionnelle possible parmi les tenues décontractées ».
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En philosophie, le terme « qualia » désigne les qualités subjectives de notre expérience : ce que ressent Alice lorsqu’elle voit du bleu ou Bob lorsqu’il éprouve de la joie. Les qualia sont « la manière dont les choses nous apparaissent », comme l’a formulé le regretté philosophe Daniel Dennett. Dans ces essais, nos chroniqueurs laissent libre cours à leur curiosité et explorent des questions scientifiques importantes, mais pas nécessairement résolubles.
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Ce ne fut pas la dernière fois que Kelso se retrouva dans cette situation. Il s’avéra que les planaires de la rivière Charles ne faisaient pas l’affaire non plus. Pas plus que les vers qu’il avait trouvés en parcourant les ruisseaux autour d’Eugene, dans l’Oregon, en mars 2025. Ni ceux qu’il pêcha dans les lacs du Michigan en juin de la même année — cette fois-ci en cuissardes — tandis que des familles en pique-nique le regardaient bouche bée depuis la rive. Kelso retourna avec diligence les pierres, pêcha à la ligne avec des morceaux de viande attachés à une ficelle, et suivit même les cartes d’un ancien guide intitulé The Fresh-Water Triclads of Michigan. Mais son aventure fut vaine. Certes, il attrapa de nombreuses planaires. Mais de retour au laboratoire de Gershman, aucune d’entre elles ne fit ce qu’elle était censée faire.
Dans les années 1960, un psychologue comportementaliste excentrique nommé James McConnell convainquit la communauté scientifique que les vers planaires, à l’instar des chiens de Pavlov, pouvaient être conditionnés par apprentissage classique — et que les souvenirs de cet apprentissage pouvaient être transférés d’un ver à l’autre par cannibalisme. Ces découvertes étranges furent reproduites par d’autres scientifiques, et l’entraînement des vers est devenu un incontournable des foires scientifiques au lycée. Aujourd’hui, 60 ans plus tard, les vers ont cessé d’apprendre, et personne ne sait pourquoi.
J’ai découvert ce mystère scientifique pour la première fois alors que je rédigeais un autre article pour ce magazine sur ce dont une cellule peut se souvenir. En fouillant dans la littérature historique sur la recherche sur la mémoire, je tombais sans cesse sur les étranges expériences de McConnell sur les vers, qui avaient captivé toute une génération de scientifiques avant de disparaître complètement. La mémoire des planaires avait elle-même été oubliée. J’étais prête à considérer cette histoire comme un hasard de l’histoire jusqu’à ce que Gershman mentionne, en passant lors d’une interview, qu’en plus de leurs travaux sur le cilié unicellulaire Stentor coeruleus, son laboratoire tentait de reproduire certaines expériences farfelues sur les vers datant des années 1960. En avais-je entendu parler ?
Les vers planaires possèdent une capacité de régénération remarquable. Un fragment représentant 1/279e du ver d’origine peut se régénérer en un adulte normal en quelques semaines (Ernest Cooper).
J’appris que Gershman était désireux de reprendre le travail là où McConnell l’avait laissé. Faisant partie d’un groupe croissant de chercheurs en sciences cognitives qui cherchent au-delà du cerveau des indices sur les origines et les fondements de la mémoire, il est fasciné par toute créature qui semble se souvenir sans bénéficier de réseaux neuronaux ou synaptiques. Le petit Stentor coeruleus, par exemple, peut modifier son comportement en fonction de ses expériences passées — un véritable exploit pour une créature unicellulaire qui ne possède aucun neurone. Si l’on en croit les découvertes de McConnell, les vers planaires pourraient bien être le prochain grand organisme modèle pour la recherche sur la mémoire.
Le problème, c’est que rien ne fonctionnait. En fait, malgré tous les efforts de Gershman pour les entraîner, aucune de ses planaires n’apprenait quoi que ce soit.
Un ver peut-il apprendre ? Lorsque McConnell posa la question au début des années 1950, l’idée que la mémoire avait un rapport avec des associations synaptiques entre les neurones du cerveau commençait tout juste à s’imposer. McConnell, alors étudiant en psychologie à l’université du Texas, en déduisit que les planaires — parmi les créatures les plus simples dotées de véritables neurones — devaient donc être capables d’apprendre.
Ses premières expériences sur les vers n’avaient rien de particulièrement novateur. Il remplaça simplement les rats par des vers dans ce qui constituait, à l’époque, des études classiques de conditionnement : infliger des chocs électriques répétés aux vers tout en les exposant à une lumière vive. Après une période d’entraînement, les vers en sont venus à associer la lumière au choc et se recroquevillaient par anticipation chaque fois que la lumière clignotait. Et voilà : l’apprentissage chez les vers !
Les planaires présentent des caractéristiques encore plus étonnantes pour les expériences. Si une planaire est coupée en deux, les deux moitiés se régénèrent pour former un nouveau ver : la queue développe une nouvelle tête, et la tête développe une nouvelle queue. Un fragment aussi petit que 1/279e du ver d’origine peut se régénérer en un ver adulte tout à fait normal en quelques semaines, une capacité de régénération si puissante que, comme l’a dit un ancien naturaliste, les planaires sont en fait « immortelles sous le tranchant du couteau ». Pour McConnell, cette capacité soulevait une question fascinante : quand on coupe un ver en deux, les deux moitiés s’en souviennent-elles ?
C’est là que la véritable torture des vers commença.
Dans les années 60, McConnell, alors jeune professeur à l’université du Michigan, commença à décapiter ses planaires entraînées. Les vers qui repoussaient à partir des têtes sectionnées se comportaient comme les originaux, associant la lumière au choc — un résultat auquel il s’attendait, compte tenu de la préservation de leurs cerveaux primitifs. Ce qui l’a surpris, c’est que les vers régénérés à partir de queues sans tête se souvenaient eux aussi. Cela signifiait que, quelle que soit la forme que prenaient les souvenirs des vers, ils n’étaient pas l’apanage exclusif du cerveau. « Il semblait que les souvenirs étaient répartis dans tout le corps de l’animal », écrivit-il plus tard.
James McConnell se tient à côté d’un logo imprimé de The Worm Runner’s Digest, la revue scientifique mi-satirique qu’il publiait depuis son laboratoire à l’université du Michigan.
Enthousiasmé, McConnell poussa ses expériences plus loin. Il découpa les vers en morceaux de plus en plus petits ; à chaque fois, les segments régénérés conservaient la mémoire. Il greffa des têtes de vers entraînés sur des queues non entraînées, mais celles-ci n’arrêtaient pas de se détacher. Il réduisit en purée des vers entraînés et l’injecta à des receveurs naïfs, un processus délicat que l’historien Larry Stern a comparé à « empaler un pruneau avec un javelot ». Finalement, se souvenant que certaines planaires sont cannibales, il donna cette purée de vers entraînés à manger à leurs congénères. Lors des essais suivants, les vers « cannibales » ont immédiatement acquis la réaction à la lumière, comme s’ils se souvenaient de ce qu’il fallait faire, plutôt que de l’apprendre.
Si les expériences de McConnell peuvent paraître macabres, ses recherches s’inscrivaient dans l’air du temps. La découverte de la double hélice de l’ADN dans les années 1950 avait révélé l’énorme quantité d’informations contenues dans les protéines et les acides nucléiques. L’idée que les traces physiques des souvenirs, ou « engrammes » puissent avoir une base chimique semblait tout à fait plausible aux yeux de nombreux scientifiques. Les vers cannibales de McConnell auraient-ils pu manger un engramme ? McConnell en était convaincu. Il était persuadé que leurs souvenirs étaient encodés dans la structure de leur ARN — et pouvaient être transférés d’un ver à l’autre.
« Dans le jargon de l’ingénierie informatique, l’information est toujours “introduite” dans un ordinateur », écrivit plus tard le journaliste Arthur Koestler dans une étude élogieuse des travaux de McConnell. « Ici, la métaphore s’est incarnée ».
Ces résultats firent sensation, et McConnell exploita pleinement l’attention médiatique qu’ils suscitèrent. Avant de devenir scientifique, il avait brièvement travaillé à la radio et savait comment transformer des idées nuancées en formules percutantes. Dans des magazines tels que Time et Esquire, il parlait avec emphase d’un avenir où la mémoire serait consommée — de « pilules de cours de piano » et de « hamburgers de professeur ». Il présenta même ses vers dressés dans l’émission The Steve Allen Show et, malgré son apparence soignée et ses lunettes à monture épaisse, se surnomma lui-même « McCannibale ».
Des étudiants commencèrent à écrire au laboratoire de McConnell à l’université du Michigan pour demander des conseils sur l’entraînement des vers destinés à leurs projets scientifiques scolaires, et il répondait volontiers. Il estimait que la science devait être pour le peuple ; il se voyait comme un David des temps modernes lançant des pierres contre les Goliaths institutionnels. Cela fit de lui l’un des scientifiques les plus célèbres de son époque, mais ne le rendit pas très populaire auprès de ses pairs plus conventionnels. Le fait qu’il ait publié toutes ses recherches dans The Worm Runner’s Digest, une revue contre-culturelle qu’il distribuait depuis son laboratoire, n’aida pas non plus.
The Worm Runner’s Digest était « une sorte de croisement entre Mad Magazine et une revue scientifique sérieuse », m’a récemment confié Gershman. À son apogée, il comptait quelque 2 500 abonnés à travers le monde. Le blason dessiné à la main sur sa couverture représentait une planaire à deux têtes et la devise latine ignotum per ignotius, qui se traduit approximativement par « expliquer l’inconnu par quelque chose d’encore plus inconnu ». Son premier numéro, paru en 1959, ne comptait que 14 pages ronéotypées consacrées à l’élevage des planaires, mais la revue se développa rapidement. En plus de publier des dizaines d’articles sur le transfert de mémoire et des travaux universitaires connexes, McConnell faisait la part belle à l’humour et imprimait des récits de science-fiction, des éditoriaux passionnés, des dessins humoristiques sur les planaires réalisés par des étudiants, des articles parodiques et des poèmes.
Si le Digest est aujourd’hui considéré comme un objet culte, ce mélange déroutait de nombreux lecteurs. McConnell finit par diviser la publication en deux, un peu comme un ver planaire, et a rebaptisé la partie sérieuse The Journal of Biological Psychology (sans rapport avec la revue à comité de lecture actuelle Biological Psychology, fondée en 1973). Mais sa réputation d’hérétique et de plaisantin était déjà solidement établie.
Les difficultés commencèrent au milieu des années 1960. Malgré une période de célébrité et de financement généreux — comprenant notamment une titularisation accélérée à l’Université du Michigan —, les tentatives de reproduction de ses transferts de mémoire donnèrent des résultats incohérents. Si beaucoup semblaient réussir, mais les échecs étaient plus visibles. En 1965, le biochimiste lauréat du prix Nobel Melvin Calvin tenta de reproduire les expériences de McConnell et échoua, même avec l’aide de certains anciens assistants de ce dernier et l’utilisation du même matériel. La publication très médiatisée de ses résultats déclencha un débat acrimonieux portant notamment sur la manière correcte de manipuler les vers.
Dans les années 1970, l’engouement pour la mémoire des planaires avait disparu. Les scientifiques s’étaient tournés vers les rats, les chats, les poissons rouges et même les mantes religieuses. Des chercheurs affirmant avoir réussi des transferts de mémoire chez les rats — en injectant de l’ARN cérébral d’un animal à un autre — publiaient désormais leurs résultats dans des revues prestigieuses, telles que Nature et Science, reléguant les planaires au second plan. Mais lorsque des expériences supplémentaires se sont révélées peu concluantes, l’intérêt pour le transfert de mémoire s’évanouit progressivement. Comme l’ont formulé les historiens des sciences Harry Collins et Trevor Pinch, « le transfert de mémoire n’a jamais été tout à fait réfuté ; il a simplement cessé d’occuper l’imagination scientifique ».
En plus des articles consacrés aux vers, The Worm Runner’s Digest, une revue scientifique publiée par James McConnell proposait des dessins humoristiques, de la poésie, des éditoriaux, des articles parodiques et d’autres contenus humoristiques ou satiriques.
McConnell ferma son laboratoire en 1971, et sa longue période d’obscurité ne fut interrompue qu’une seule fois, en 1985, lorsqu’il devint victime de l’Unabomber. (Il a temporairement perdu l’ouïe après l’explosion). Il est décédé en 1990. Si la jeune génération de scientifiques connaît ses planaires cannibales, c’est comme « une histoire d’avertissement que les neuroscientifiques racontent à leurs étudiants au coucher pour les dissuader de se lancer dans des projets voués à l’échec », a déclaré Gershman.
Pourtant, les travaux non conventionnels et l’attitude anticonformiste de McConnell continuent de hanter la mémoire des neurosciences, et l’idée du transfert de mémoire reste un sujet de fascination personnelle. Et si McConnell avait vraiment réussi à transmettre un souvenir à un ver ? Pour Gershman, qui cherche un moyen d’étudier la mémoire au niveau moléculaire et de la relier à un comportement observable, cette question était une démangeaison qu’il fallait soulager. Il décida de régler la question une fois pour toutes.
Au départ, tout semblait assez simple. Au printemps 2025, Gershman et Maddie Snyder, l’une de ses postdoctorantes, se sont mis en tête de reproduire le protocole d’entraînement des vers mis au point par Alan Jacobson, ancien étudiant de McConnell. Les articles de Jacobson étaient les plus rigoureux de l’ère du transfert de mémoire chez les planaires, et Gershman et Snyder les suivirent à la lettre. « Nous voulions disposer d’une base comportementale pour pouvoir étudier les circuits qui régissent la mémoire chez ces animaux extrêmement instables », explique Snyder. « Ces circuits sont-ils réellement utilisés pour la consolidation ou le stockage de la mémoire ? Car si vous perdez votre tête et que tous ces circuits disparaissent, quel est alors le mécanisme de stockage de la mémoire ? »
Malgré tous leurs efforts, ils ne parvinrent pas à reproduire ce que Jacobson, McConnell et tant d’autres avaient fait dans les années 1960 : conditionner les vers à recroqueviller leur corps en réponse à la lumière. (Ils publièrent leurs résultats sur biorxiv.org en avril 2026). « Je me creusais vraiment la tête à ce sujet », a déclaré Gershman. Il pensait que le transfert de mémoire serait la partie délicate de l’expérience — et non l’acquisition de la mémoire elle-même.
Ils contactèrent d’autres laboratoires spécialisés travaillant sur les planaires. Ils testèrent différents stimuli. Ils soumirent les images des planaires à des systèmes d’apprentissage automatique. En désespoir de cause, Kelso et Snyder visitèrent même le Musée des sciences de Harvard pour examiner un « inductorium », un appareil à décharges électriques utilisé dans la recherche sur les vers au milieu du siècle dernier. Mais cela ne fournit aucun indice.
Kelso chercha d’anciens collaborateurs de McConnell qui pourraient encore être en vie, et, par un coup de chance, il retrouva les coordonnées de Daniel Kimble et de sa femme, Reeva, qui avaient tous deux travaillé dans le laboratoire de McConnell. Aujourd’hui âgés de plus de 90 ans, ils vivent à Eugene, dans l’Oregon. Lorsque Kelso les contacta, il découvrit qu’ils avaient non seulement mené la plupart des expériences de McConnell dans les années 1960, mais qu’ils avaient également conservé l’intégralité des archives imprimées de The Worm Runner’s Digest dans une boîte dans leur sous-sol.
Kelso et Snyder se rendirent à Eugene. Pendant deux jours, tout en dégustant des assiettes de biscuits faits maison et d’innombrables tasses de thé, ils absorbèrent tout ce dont ils pouvaient apprendre des Kimbles. Lors des pauses qu’ils prenaient après avoir numérisé à la main les anciens numéros du Digest, ils allaient explorer les ruisseaux des environs et remplissaient des plats à gratin d’eau douce chargée de limon. De retour à la table de la cuisine des Kimbles, les deux générations de scientifiques observaient le limon se déposer pour voir quels vers pourraient en émerger.
Les vers planaires ont fait l’objet de nombreuses expériences visant à explorer leurs capacités de régénération, menées aussi bien par des chercheurs professionnels que par des lycéens. Ici, un ver a été amené à développer une tête supplémentaire à l’endroit où devrait se trouver sa queue.
C’est, après tout, ce qu’a fait McConnell. Plutôt que d’utiliser des souches de planaires de laboratoire, il a prélevé les siennes dans un lac près de l’université du Michigan. Ainsi, ne voulant négliger aucune piste, Kelso effectua un dernier voyage vers les anciens lieux de pêche de McConnell dans le Michigan. Il revint avec des tubes en plastique remplis de vers, mais pas un seul n’était capable d’apprendre. « À un moment donné, nous avions environ 12 souches différentes de planaires, dont aucune ne montrait de capacité d’apprentissage », raconte Gershman.
Selon Snyder, les Kimble étaient absolument convaincus que leurs expériences de conditionnement menées dans les années 1960 avaient fonctionné. Les vers apprenaient — ils en étaient sûrs. La littérature de l’époque semble corroborer leur certitude ; au moins 36 laboratoires ont rapporté des résultats similaires. Alors pourquoi, lorsque l’on refait exactement les mêmes expériences aujourd’hui, en utilisant le même protocole de laboratoire et même les mêmes vers, pêchés dans les mêmes eaux du Michigan, les vers planaires sont-ils totalement incapables d’apprendre ?
Une explication, selon Snyder, est que McConnell, les Kimble et tous les autres « éleveurs de vers » n’étaient pas cohérents dans leur façon d’évaluer le comportement des planaires et peut-être ont pu confondre de simples changements de direction avec la contraction caractéristique de la réaction à la lumière. Après tout, chaque scientifique est le produit de son époque, influencé de mille façons, souvent invisibles, par les conditions sociales, les pressions liées au financement et, dans ce cas précis, par un leader hautement charismatique.
Cette interprétation a rendu Snyder particulièrement attentive à ses propres biais potentiels. « Tout au long de ce projet », m’a-t-elle confié, « je me suis demandé : “Quels sont les éléments que je tiens pour acquis aujourd’hui dans nos modèles de neurosciences, et dans nos hypothèses sur ce qui est connu et inconnu, et auxquels je devrais vraiment prêter attention ?” »
Une autre possibilité, plus lointaine, serait que les vers planaires eux-mêmes aient en quelque sorte changé au cours des six dernières décennies — victimes de la pollution ou de la dérive génétique. Gershman trouve ce scénario peu probable. « Quelles sont les chances qu’un groupe de chercheurs ait justement mené ces études au moment précis où ce phénomène s’est produit ? », a-t-il demandé, incrédule. « Ils ont juste eu une chance incroyable, au cours des millions d’années d’évolution des planaires ? Et puis notre chance aurait disparu ? »
Quelle qu’en soit la raison, en 2026, malgré leur système nerveux et leur cerveau simple, les planaires n’apprennent pas. D’un point de vue évolutif, cela pourrait en fait avoir du sens. « La raison pour laquelle nous apprenons des associations, dans une certaine mesure, c’est pour pouvoir prédire le danger et l’éviter », explique Snyder. Mais les planaires ont un rapport différent au danger. Leur physiologie régénérative, si essentielle aux expériences de McConnell, les protège des traumatismes contondants. Coupées en deux, elles repoussent tout simplement. À quoi sert la mémoire à une telle créature ? « C’est une tout autre énigme philosophique », a-t-elle déclaré.
C’est le moment idéal pour se pencher sur de telles énigmes. L’apprentissage chez les planaires est peut-être une impasse, mais les expériences de transfert de mémoire sur d’autres organismes sont de nouveau en vogue dans le monde scientifique — et ces expériences semblent porter leurs fruits.
En 2018, le neuroscientifique David Glanzman de l’Université de Californie à Los Angeles réalisa une greffe de mémoire sur la limace de mer Aplysia californica, un organisme modèle très prisé pour la recherche sur la mémoire en raison de son système nerveux relativement simple et de ses neurones gigantesques. Après avoir entraîné les limaces à réagir à un choc sur leur queue, Glanzman réussit à transférer cette sensibilisation d’une limace à une autre par injection directe de matériel génétique. Cela suggérait qu’une partie de la mémoire était stockée dans l’ARN, ce qui correspondait à la thèse de McConnell.
Puis, en 2021, la généticienne Coleen Murphy, de l’université de Princeton, découvrit que les vers Caenorhabditis elegans — des nématodes microscopiques dotés de 302 neurones — pouvaient apprendre à éviter une bactérie pathogène en mangeant, ou même simplement en nageant au milieu, de la purée de vers qui avaient appris cette leçon à leurs dépens. Le groupe de Murphy a identifié un rétrotransposon, un segment de matériel génétique mobile, appelé Cer1, qui semble « transmettre une mémoire » entre les individus, déclara-t-elle. Quelques années plus tard, un groupe de l’Institut indien des sciences publia un article suggérant que les vers C. elegans entraînés libèrent des vésicules extracellulaires — de petites particules lipidiques contenant des informations génétiques — qui peuvent transmettre leur apprentissage à leurs congénères non entraînés.
Aucun de ces chercheurs n’est aussi flamboyant que l’était McConnell, mais leurs travaux indiquent qu’il avait peut-être raison au sujet de la mémoire des vers après tout. Il avait simplement misé sur la mauvaise espèce — et s’y était obstiné, malgré des preuves incohérentes. Au final, il perdit sa réputation, mais son enthousiasme débordant éveilla la curiosité d’un autre scientifique non conventionnel. Heureusement, celui-ci suit les données.
À Harvard, Gershman déplace son attention de l’insondable planaire vers le C. elegans, plus lisible. Ce ver ne se régénère peut-être pas lorsqu’on le coupe en deux, mais le C. elegans est un organisme modèle de longue date en neurosciences — et il a constamment démontré sa capacité d’apprentissage. Avec de nouvelles expériences en cours, Gershman est prudemment optimiste. « J’espère juste que nous ne nous engageons pas dans une nouvelle impasse », m’a-t-il confié. Un trou de ver, en revanche, c’est certain.
Texte original publié le 5 juin 2026 : https://www.quantamagazine.org/are-memories-transferable-or-edible-20260605/