Sans aucun doute, notre capacité à créer et à récupérer des souvenirs est une partie fondamentale de l'expérience humaine, mais nous avons encore beaucoup à apprendre sur ce processus. Par exemple, les scientifiques d'aujourd'hui ne comprennent pas clairement comment différentes zones du cerveau interagissent pour former et récupérer des souvenirs. Cependant, les résultats de la dernière étude ont mis en lumière ce phénomène, montrant comment l'activité neuronale se produit dans deux zones distinctes du cerveau lors du rappel de souvenirs - l'hippocampe et le néocortex. Les travaux ont été publiés dans la revue PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Comment l'hippocampe et le néocortex aident à retrouver des souvenirs
L'hippocampe, une structure située profondément dans le cerveau, a longtemps été considéré comme le centre de la mémoire. L'hippocampe aide à «coller» des fragments de souvenirs («où» et «quand»), permettant aux neurones de travailler ensemble. Ceci est souvent appelé "synchronisation neurale". Lorsque les neurones qui codent l'information «où» se synchronisent avec les neurones qui codent l'information «quand», ces détails deviennent connectés par un phénomène connu sous le nom de «théorie Hebbian». Mais l'hippocampe est tout simplement trop petit pour stocker chaque morceau de mémoire. Cela a conduit les chercheurs à la théorie selon laquelle l'hippocampe exploite le néocortex - la zone du cerveau qui traite des détails sensoriels complexes tels que le son et la vision - pour aider à compléter les détails des souvenirs.
Cependant, le travail du néocortex est exactement le contraire du travail de l'hippocampe - le néocortex garantit que les neurones ne fonctionnent pas ensemble. Les chercheurs appellent cela la «désynchronisation neurale». Imaginez demander à 100 personnes de dire leur nom en même temps. Evidemment, la synchronicité de leur réponse rendra impossible la reconnaissance de chaque nom individuel. Mais si chaque personne désynchronise sa réponse (c'est-à-dire que les gens prononcent leurs noms à tour de rôle), vous êtes susceptible de recueillir beaucoup plus d'informations auprès d'eux. La même chose est vraie pour les neurones neurocorticaux - s'ils sont synchronisés, ils ont du mal à transmettre le message, mais s'ils se désynchronisent, l'information est facilement transmise.
Comprendre comment le cerveau se forme et récupère les souvenirs peut aider à combattre des maladies telles que la démence et la maladie d'Alzheimer.
Les travaux des chercheurs ont montré que l'hippocampe et le néocortex fonctionnent ensemble lorsqu'il s'agit de souvenirs et de récupération. L'hippocampe synchronise son activité avec le néocortex pour coller des morceaux de souvenirs ensemble, et le néocortex aide plus tard à les extraire. Pendant ce temps, le néocortex désynchronise son activité pour aider à traiter les informations sur l'événement et à récupérer des souvenirs plus tard.
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Au cours de l'étude, les scientifiques ont testé 12 patients atteints d'épilepsie, âgés de 24 à 53 ans. Tous les sujets avaient des électrodes placées directement dans le tissu cérébral - l'hippocampe et le néocortex - dans le cadre du traitement de l'épilepsie. Au cours de l'expérience, les patients ont étudié les associations entre divers stimuli (tels que des mots, des sons et des vidéos), puis s'en sont souvenus. Ainsi, les scientifiques ont découvert que pendant l'entraînement, l'activité neuronale dans le néocortex est désynchronisée, puis, après environ 150 millisecondes, l'activité neuronale dans l'hippocampe est synchronisée. Apparemment, les informations sur les détails sensoriels des stimuli sont d'abord traitées par le néocortex, puis transférées à l'hippocampe pour l'adhésion. Les chercheurs ont découvert que l'hippocampe et le néocortex interagissent étroitement dans la formation et la récupération des souvenirs.
Ces résultats appuient une théorie récente qui suggère que le néocortex désynchronisé et l'hippocampe synchronisé doivent interagir pour qu'une personne se forme et récupère ensuite des souvenirs. Comprendre comment l'hippocampe et le néocortex travaillent ensemble pour former et récupérer des souvenirs peut être important pour le développement ultérieur de nouvelles technologies qui peuvent aider à améliorer la mémoire des personnes souffrant de troubles cognitifs tels que la démence, ainsi qu'à améliorer les performances de la mémoire en général. …
Lyubov Sokovikova
