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Chercheur :  Patricia Goldman-Rakic : Neuroscientist searching for keys to memory
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Outil: L·imagerie cérébraleL'imagerie cérébrale

 

« Waking, Dreamin, Being », ou comment l’orient et l’occident ont tous deux des choses à nous apprendre sur ce que nous sommes

MÉMOIRE À COURT TERME
MÉMOIRE À LONG TERME

Un modèle de la mémoire de travail particulièrement fructueux pour la recherche des aires cérébrales impliquées fut celui proposé par Baddeley. Il consiste en un processeur central qui coordonne l'activité de deux sous-systèmes. De nombreuses études d'imagerie cérébrale montrent une forte activité du lobe frontal quand ce processeur central est sollicité.

Source: NIMH Laboratory of Brain and Cognition. Published in Nature, Vol 386, April 10, 1997,p. 610.

 

Par exemple dans l'image ci-contre obtenue grâce à la technique de résonnance magnétique fonctionnelle, une technique basée sur l'augmentation du débit sanguin cérébral associée à ses aires les plus actives, on constate que la zone colorée en jaune dans le cortex préfrontal est très active pendant que le sujet garde en mémoire l'image d'un visage.

 

Mais le modèle de Baddeley postule aussi l'existence d'une mémoire phonologique (acoustique et linguistique) et d'une mémoire visuo-spatiale (image mentale). Or, les deux trouvent aussi une base neuro-anatomique distincte dans les études d'imagerie cérébrale.

La boucle phonologique active certaines aires de l'hémisphère gauche que l'on associe à la production du langage comme l'aire de Wernicke et l'aire de Broca. La mémoire visuo-spatiale serait quant à elle associée à une région du cortex occipital généralement associé au traitement visuel.

D'autre part, certaines sous-régions du cortex préfrontal ne sont activées que si l'exercice de mémorisation comporte une certaine difficulté pour le sujet, confirmant ainsi le rôle de coordonnateur du processeur central.

Cela se complique d'ailleurs encore davantage quand on prend en compte la séquence temporelle de la mémorisation, c'est-à-dire les différentes étapes impliquées dans le stockage et le rappel d'une information.

 

       
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Lien :  Le rôle éphémère de l'hippocampe dans la mémoireLien : Memory (animations)Mémoire : la rencontre de l’hippocampe et de la madeleine

Dormir pour nettoyer et réinitialiser le cerveau

Décès du célèbre patient amnésique “K.C.”

Une continuité évolutive entre la navigation spatiale et la mémoire déclarative ?

Un Nobel pour les travaux sur les neurones de l’orientation spatiale

Nouveau cas unique d’amnésie déclenché après une visite chez le dentiste !

La collaboration entre différentes régions cérébrales

Vous êtes dans un musée et vous admirez un tableau. L'image du tableau est captée par la rétine et acheminée sous forme d'influx nerveux jusqu'aux zones visuelles du cerveau, qui reconstruisent l'image d'ensemble. Ces influx sont ensuite dirigés vers l'hippocampe qui se comporte en gardien et décide d'accepter ou non l'information pour la faire passer dans la mémoire à long terme. Si l'informations n'entre pas dans l'hippocampe, l'image du tableau va probablement être oubliée dans la minute. Mais si elle y pénètre, elle sera éventuellement retournée à la zone d'où elle était partie, en l'occurrence le cortex visuel. C'est là que l'image du tableau sera stockée durablement, point par point, sous la forme de milliers de connexions renforcées entre neurones. 

L'hippocampe jouerait un rôle fondamental dans la mémoire spatiale chez de nombreuses espèces dont l'homme. Par exemple, des chercheurs anglais ont demandé à des chauffeurs de taxi d'imaginer leur déplacement au sein de la ville de Londres pendant que leur activité cérébrale était examinée par tomographie par émission de positons (PET scan). Cette tâche familière pour eux a provoqué une activation spécifique de leur hippocampe droit.

Lien : Le cerveau des chauffeurs de taxi montre que l'apprentissage a un impact physique Lien :  Maguire, E. A., & all. (2000). Conduire un taxi amène à modifier la structure de l'hippocampe.
MÉMOIRE À LONG TERME
MÉMOIRE À COURT TERME

L'hippocampe, les structures corticales qui l'entourent, ainsi que les voies nerveuses qui les relient à l'ensemble du cortex sont grandement impliquées dans la mémoire déclarative, celle des faits et des événements.

Par exemple, lors d'un souper bien arrosé avec des amis, le souvenir des visages des personnes présentes, du goût du vin ou de la musique qui jouait est distribué dans les différentes aires visuelles, olfactives et auditives du cerveau, mais sont liés ensemble par l'hippocampe pour former un " épisode " au lieu de demeurer une collection de souvenirs séparés.

 

L'hippocampe joue donc un rôle primordiale dans la mémoire épisodique, celle qui nous permettra des années plus tard de nous rappeler cette soirée particulièrement agréable. En effet, c'est l'hippocampe qui semble nous permettre de " rejouer la scène " en réactivant ce pattern particulier d'activité de différentes régions corticales. Ce phénomène serait très important durant les rêves, ce qui expliquerait l'incorporation d'événements des derniers jours dans ceux-ci.

 

Mais au bout d'un certain temps, ces différentes régions corticales activées lors d'un événement deviendraient fortement liées entre elles et pourraient se passer du travail de l'hippocampe comme agent de liaison. Grâce à ce couplage, le seul souvenir d'une pièce musicale qui jouait ce soir-là pourrait nous rappeler toute la scène du souper, chacun de ces éléments pouvant servir d'indice pour faire resurgir à la conscience tout le reste.

 

Les souvenirs encodés depuis longtemps dans la mémoire à long terme peuvent donc se passer de l'hippocampe. C'est en particulier le cas des connaissances générales de la mémoire sémantique qui activent plutôt le cortex frontal et le cortex temporal. L'activité du lobe temporal correspondrait à l'activation du fait en question et celle du cortex frontal à son accession à la conscience.

 

Contrairement aux faits et aux événements cependant, notre mémoire spatiale demeurerait, elle, confinée à l'hippocampe. Celui-ci aurait la capacité de recréer une carte mentale de l'espace, grâce à certaines cellules dites ''cellules de lieu'' (voir dans le blogue : Un Nobel pour les travaux sur les neurones de l’orientation spatiale)

 

 


Certains souvenirs personnels très intenses, mettant en jeu ce qu'on appelle parfois la mémoire émotive, impliqueraient en plus de l'hippocampe une autre structure du système limbique. Il s'agit de l'amygdale, une région déjà reconnue pour gérer nos réactions de peur. D'ailleurs, plusieurs autres structures du système limbique contribuent à encoder nos souvenirs de façon durable.

Enfin, la mémoire procédurale, celle du " savoir faire " comme aller à bicyclette par exemple, ne solliciterait pas du tout l'hippocampe. Elle serait plutôt associée à des modifications dans le cervelet, les ganglions de la base et le cortex moteur, des régions justement impliquées dans le contrôle de la motricité. D'ailleurs, la mémoire procédurale n'est pas touchée par l'amnésie liée aux lésions de l'hippocampe mais elle est affectée par des dommages au cervelet et des maladies neurodégénératives comme celle de Huntington qui altèrent les ganglions de la base.

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