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Chercheur :  Patricia Goldman-Rakic : Neuroscientist searching for keys to memory
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Histoire :  Getting a Grasp on Working Memory

MÉMOIRE À COURT TERME
MÉMOIRE À LONG TERME

Beaucoup d'évidences pointent en faveur d'un rôle important du cortex préfrontal dorso-latéral dans certaines formes de mémoire de travail. En particulier celles où l'on doit alterner entre deux tâches mnésiques et celles où l'on doit explorer différentes possibilités avant de faire un choix.

Il semble assez certain que cette région du cerveau retient des informations qui servent à des raisonnements en cours. Mais le type d'implication de cette région est encore grandement débattu. Sert-elle essentiellement à coordonner l'action de sous-systèmes esclaves comme dans le modèle de Baddeley (boucle phonologique et calepin visuo-spatial) ? Ou bien la région préfrontale sert-elle elle-même de lieu de stockage temporaire pour certains types d'information comme tendent à le montrer les travaux de Goldman-Rakic ? Ou encore, serait-ce le niveau d'abstraction de la tâche qui est déterminant. Ou l'importance de la charge de travail qui mettrait en jeu cette région ?

On le voit, le support anatomique de la mémoire de travail est loin d'être élucidé dans le détail. De plus, la mémoire de travail est un phénomène d'autant plus complexe qu'il se déroule dans le temps.

Source: NIMH Laboratory of Brain and Cognition.
Published in Nature, Vol 386, April 1997,p. 610.

 Par exemple, les résultats de l'expérience illustrée ci-contre montrent que différentes régions du cerveau changent successivement leur niveau d'activité durant une tâche qui consiste à retenir l'image d'un visage. Quand des images brouillées sont présentées au sujet (les barres bleues), ce sont surtout les régions visuelles de son cerveau qui s'activent (1). Quand les visages sont présentés (barres noires), ce sont les régions associatives et les régions frontales qui deviennent plus actives (4,5,6). Et finalement, quand le sujet retient un visage dans sa mémoire de travail, (barres rouges), les régions frontales sont les plus actives alors que les régions visuelles sont à peines stimulées.

On a aussi observé que des processus distincts interviendraient lors du stockage et du rappel des éléments mémorisé avec la boucle phonologique ou le calepin visuo-spatial.

Chose certaine, le cortex préfrontal joue un rôle primordial dans la mémoire de travail. Il permet de maintenir disponibles certaines données nécessaire au raisonnement en cours. Pour ce faire, il doit coopérer avec plusieurs autres aires corticales desquelles il soutire de l'information pour de brèves périodes. Le destin de cette information, autrement dit son passage vers une mémoire à plus long terme dépend probablement de la mise en jeu du système limbique.


    
Liens
Lien :  RESEARCH FINDINGS ON THE BRAIN AND MEMORYLien :  Hippocampus JournalLien :  L'HIPPOCAMPE DU RATLien : Memory (animations)
Lien :  Le circuit de Papez, le syndrome de Klüver et Bucy, les trois cerveaux de MacLean
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L'hippocampe reçoit des connexions des aires corticales sensorielles primaires, associatives unimodales (ne concernant qu'une modalité sensorielle) et multimodales, et des cortex rhinal et entorhinal. Alors que ces connexions dites antérogrades convergent vers l'hippocampe, d'autres voies rétrogrades le quittent et retournent vers les cortex primaires pour y fixer dans les synapses corticales les associations facilités par l'hippocampe. On retrouve donc même dans le mécanisme de mémorisation les boucles de rétroactions si souvent rencontrées à tous les niveaux dans le monde vivant.

Outil: La Cybernétique

Le cheminement d'une information à mémoriser à long terme va suivre le circuit de Papez. Une lésion de ce circuit peut être impliquée dans l'apparition d'un trouble mnésique.
Par exemple, une lésion des corps mamillaires est responsable d'un syndrome amnésique dont le plus classique est le syndrome de Korsakoff. En plus des fabulations, de la confusion et de la désorientation qui accompagne ce syndrome, le patient souffre d'une amnésie antérograde, c'est-à-dire qu'il ne peut stocker de nouvelles informations dans sa mémoire à long terme. La cause la plus classique est une carence d'apport en vitamine B1, comme on peut le voir dans l'alcoolisme chronique.

MÉMOIRE À LONG TERME
MÉMOIRE À COURT TERME

Les recherches récentes apportent une image complexe et très intriquées des fonctions mnésiques et de leur localisation. L'hippocampe, les lobes temporaux, de même que les structures du système limbique qui leur sont reliées, sont essentiels à la consolidation de la mémoire à long terme.

L'hippocampe faciliterait l'association entre différentes régions corticales, couplant par exemple une mélodie entendue durant un souper aux images des personnes invitées. Cependant, ce couplage s'estomperait naturellement pour ne pas engorger la mémoire de souvenirs inutiles. Ce qui va faire en sorte qu'un souvenir va être renforcé et va éventuellement être consolidé dans la mémoire à long terme dépend très souvent de facteurs " limbiques " comme l'intérêt suscité par l'événement, sa charge émotive ou son contenu gratifiant.

 

L'influence des différentes structures limbiques qui s'exerce sur l'hippocampe et le lobe temporal se fait par l'entremise du circuit de Papez, aussi appelé le circuit hippocampo-mamillo-thalamique. Il s'agit d'un sous-ensemble des nombreuses connections qui relient les structures limbiques entre elles. Le schéma ci-contre montre comment l'information qui y transite successivement de l'hippocampe aux corps mammilaires de l'hypothalamus, au noyau antérieur du thalamus, au cortex cingulaire, au cortex entorhinal pour revenir finalement à l'hippocampe

 

Après avoir été " repassées " un certain nombre de fois dans le circuit de Papez, les associations temporaires d'assemblées de neurones corticaux générées par un événement particulier vont subir un remodelage physique qui va les consolider. Si bien qu'au bout d'un certain temps (de l'ordre de quelques années), ces associations se stabiliseront et deviendront indépendantes de l'hippocampe. Une lésion bilatéral de l'hippocampe empêchera la formation de nouveaux souvenirs à long terme, mais n'effacera pas ceux qui ont été encodés avant l'accident.

 

Avec ce désengagement progressif du système limbique, les souvenirs ne transitent donc plus par le circuit de Papez mais se retrouvent encodés dans des zones spécifiques du cortex qui correspondent aux régions où les informations sensorielles qui sont à l'origine des souvenirs ont été reçues (le cortex occipital pour les souvenirs visuels, temporale pour les souvenirs auditifs, etc.). Les traces mnésiques qui passent ainsi au cortex peuvent durer des décennies, voire toute la vie.

 

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