Mémoire , Les dernières révélations de la science Gilbert Charles

, par  Christine LORENCE , popularité : 3%

La mémoire est loin d’avoir livré tous ses mystères. Pour les chercheurs, il y a là un champ d’investigation infini. Mais leurs dernières découvertes, auxquelles

L’express consacre une partie de son dossier, montrent déjà comment le cerveau stocke, oriente ou réactive les souvenirs et les connaissances. A l’évidence, il n’y a pas « une » mais « des » mémoires, localisées en divers endroits, et ce constat multiplie les pistes de recherche. Pour la médecine, l’enjeu est essentiel : les troubles de la mémoire concernent un nombre croissant de patients. A elle seule, la maladie d’Alzheimer touche près de 1 million de personnes en France. Parmi elles, la comédienne Annie Girardot, 75 ans. Dans un livre dont nous publions des extraits en avant-première, sa fille, Giulia, raconte les ravages du mal

C’est une petite structure repliée sur elle-même, dans la partie la plus ancienne du cerveau. Sa forme rappelle l’animal marin auquel elle doit son nom : l’hippocampe. Une double curiosité anatomique située dans les deux hémisphères, droit et gauche, qui fascine les neurologues et suscite depuis quelques années une foison d’études et de théories. Car cette zone de la matière grise - la première atteinte chez les malades d’Alzheimer - apparaît aujourd’hui comme le creuset de la mémoire, la clef de voûte du mécanisme biochimique par lequel l’être humain apprend et se souvient.

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Ce constat est le fruit de découvertes successives. Dans les années 1970, les chercheurs ont d’abord remarqué que l’hippocampe du rat contenait des neurones (les cellules de base du tissu nerveux) spécialisés dans la visualisation de l’espace. Ces neurones reproduisent des « cartes » de l’environnement dans lequel le rongeur a évolué. Les scientifiques en ont donc déduit que cette structure servait en quelque sorte de GPS, de système de navigation. Des chercheurs britanniques ont ainsi constaté que les chauffeurs de taxi londoniens, habitués à se déplacer dans le labyrinthe de la ville, étaient pourvus d’un hippocampe droit surdéveloppé.

Dans les années 1980, on s’est ensuite aperçu que l’hippocampe, toujours lui, jouait également un rôle essentiel dans la gestion de la mémoire à court terme, celle qui retient un numéro de téléphone le temps de le composer ou le nom d’une personne rencontrée pour la première fois. Puis qu’il était indispensable à la création de nouveaux souvenirs. Et ce n’est pas tout…
Les souvenirs ont de l’avenir

La mémoire définit la capacité non seulement à se souvenir du passé, mais aussi à se projeter dans l’avenir. Si l’on en croit les neurocogniticiens, le processus conduisant à élaborer mentalement le futur est identique à celui permettant de se remémorer les souvenirs. On le constate chez les amnésiques, qui ont souvent beaucoup de difficultés às’imaginer au-delà du présent.Une équipe de neurologues britanniques, dirigée par Eleanor Maguire, de l’University College, à Londres, a montré que les mêmes airesdu cerveau sont activées lorsqu’un sujet normal se souvient d’un événement et lorsqu’il envisage une scène à venir. En fait, la mémoire se sert des souvenirs comme matériaux de base pour construire des scénarios possibles de demain.

Selon Francis Eustache, directeur du laboratoire Inserm de neuropsychologie cognitive à l’université de Caen, l’hippocampe fonctionne en fait comme une sorte d’archiviste : « Il trie les événements routiniers voués à l’oubli, dont nous sommes bombardés tous les jours, et favorise la consolidation de certaines informations jugées plus importantes dans d’autres zones du cerveau, où elles seront conservées de manière permanente. »

L’équipe de Francis Eustache a réalisé une expérience en imagerie par résonance magnétique (IRM) dont les résultats ont été publiés en février. Cette expérience montre que notre archiviste n’est pas seulement impliqué dans le stockage des souvenirs anciens : il intervient aussi dans leur restitution. Il servirait ainsi de gardien à la mémoire dite « épisodique », liée à l’histoire personnelle, aux événements de la petite enfance, aux moments marquants de la vie.

Le sentiment de continuité de l’existence

Contrairement à la mémoire sémantique, vouée aux connaissances générales, à la compréhension du langage ou à la mémoire procédurale (comme la conduite d’une voiture), qui fonctionne de façon inconsciente, la mémoire épisodique permet de faire revivre mentalement une scène vécue, comme si on y était. Elle est d’autant plus importante qu’elle résume notre autobiographie et donne la conscience du temps qui passe. « Elle maintient l’"intégrité du sujet", poursuit Francis Eustache, c’est-à-dire le sentiment de continuité de l’existence, tout ce qui constitue notre identité et notre rapport au monde. »

Reste à comprendre comment l’hippocampe parvient, par exemple, à retrouver le souvenir de la madeleine que tante Léonie trempait dans son infusion de thé le dimanche matin, et à le restituer des dizaines d’années plus tard, du côté de Guermantes… Pour le savoir, les chercheurs de Caen ont recruté des femmes âgées de 65 ans et plus en parfaite santé. Avec la complicité de leurs maris, ils leur ont demandé de se remémorer un épisode marquant et ancien de leur vie qu’elles n’avaient pas évoqué depuis longtemps.

Dans le même temps, la machine IRM enregistrait les réactions du cerveau. Résultat : le réveil de ces vieux souvenirs s’accompagnait systématiquement d’une activation de la région de l’hippocampe.« La connaissance des mécanismes fondamentaux de la pensée a fait un bond prodigieux ces dernières années : l’idée d’une mémoire monolithique stockée à un seul endroit a volé en éclats, constate Alain Lieury, professeur de psychologie cognitive à l’université de Rennes. On parle aujourd’hui non plus d’une mais de plusieurs mémoires spécialisées, traitées séparément dans différentes aires interconnectées les unes aux autres. » Le cerveau apparaît alors comme une sorte de puzzle de différentes mémoires, loin d’avoir livré tous leurs secrets.

Le sommeil, indispensable à notre mémoire

Un mot, par exemple, n’est pas stocké tel quel, mais décomposé en modules visuel, auditif et lexical. On retient d’un côté sa « carrosserie », la façon dont il se prononce et s’orthographie, de l’autre sa signification et les concepts qu’il véhicule. Les chercheurs se sont ainsi aperçus que les noms des objets fabriqués (voiture, télévision) et ceux des êtres vivants (mouche, lion) étaient traités dans des zones distinctes.
Ces fantômes qui nous hantent

Peut-on effacer les mauvais souvenirs ?

Les médecins confrontés aux rescapés de guerre ou d’accidents atteints de syndrome post-traumatique (SPT), qui se manifeste par la répétition de rêves et d’images choquantes, se posent sérieusement la question. Les recherches menées sur des animaux montrent en effet qu’il suffirait théoriquement d’injecter dès que possible un produit bloquant la mémorisation, puis d’inciter le patient à évoquer sans retenue l’événement dramatique (comme pour s’en libérer), pour que celui-ci disparaisse ensuite à jamais de la mémoire.

De tels médicaments existent déjà. Par exemple le midazolam. Ce calmant, utilisé contre l’anxiété lors d’opérations chirurgicales, supprime provisoirement la capacité à former de nouveaux souvenirs. Un psychiatre de l’université de San Francisco, Charles Marmar, a mené une expérience sur des accidentés de la route avec une molécule similaire, le propranolol. S’il est administré dans les six heures suivant un événement, le propranolol semble en atténuer le souvenir.

Le dogme voulant que les neurones soient les seules cellules de l’organisme incapables de se renouveler à l’âge adulte a lui aussi fait long feu. Les spécialistes ont en effet constaté qu’il en naissait de nouveaux dans certaines parties du cerveau, notamment dans le gyrus denté, une sous-structure de… l’hippocampe ! Mais, paradoxalement, l’acquisition et l’accumulation de la mémoire s’accompagnent d’une diminution globale du nombre de neurones dans le cerveau au cours de son développement. Durant la petite enfance, certaines aires perdent plus de la moitié de leurs cellules nerveuses.

En revanche, les synapses, les points de connexion entre les neurones, se multiplient et se complexifient jusqu’à l’âge adulte. Des neuropsychiatres américains de l’université de l’Illinois viennent de montrer que le cortex préfrontal, centre des souvenirs à long terme, subit une importante réorganisation à l’adolescence, au cours de laquelle il perd 13% de sa masse nerveuse. Cela explique l’apparition tardive de certaines pathologies (par exemple la schizophrénie), qui se déclarent souvent à cet âge.

Les chercheurs commencent aussi à comprendre, avec une relative précision, comment les souvenirs s’inscrivent dans le cerveau, sous la forme d’une trace laissée par le passage d’un influx nerveux dans les synapses. Plus ce circuit est réactivé souvent, plus il se renforce et s’inscrit profondément dans la mémoire. Ce phénomène de consolidation peut prendre entre quelques jours et quelques années. Il s’effectue essentiellement pendant la nuit. Cette fois encore avec la complicité de l’incontournable hippocampe.

Le sommeil était depuis longtemps soupçonné d’avoir un impact important sur la mémoire. C’est maintenant prouvé. En branchant des électrodes dans le cerveau de souris se déplaçant pendant la journée dans un labyrinthe, des neurologues américains ont constaté que l’hippocampe des rongeurs endormis rejouait en boucle - et à toute vitesse ! - les parcours empruntés à l’état éveillé. Parfois même à l’envers ! C’est cette répétition nocturne qui permet au chauffeur de taxi d’engranger le plan d’une ville et à Proust de conserver les saveurs d’autrefois…

Des microprocesseurs en guise de prothèses nerveuses

Des chercheurs de l’université de Lübeck, en Allemagne, ont montré que la phase de sommeil profond (pendant laquelle les neurones du néocortex sont parcourus par des ondes lentes et amples) sert essentiellement à consolider la mémoire explicite, celle que l’on peut verbaliser. Alors que la phase du sommeil paradoxal (pendant laquelle le cerveau est proche de l’état éveillé avec des mouvements rapides des yeux) est surtout dévolue aux souvenirs émotionnels et aux automatismes moteurs. L’hippocampe n’est pourtant pas le seul chef d’orchestre de la mémoire. On lui connaît des complices. Notamment les deux amygdales cérébrales (hémisphères gauche et droit), situées dans le lobe temporal et considérées comme le siège des émotions.

Celles-ci sécrètent des molécules qui ont la particularité de renforcer les connexions entre les synapses et d’accélérer l’enregistrement de la mémoire lorsque nous sommes confrontés à un événement dramatique ou stressant. Ce processus, hérité de l’évolution des espèces, permet à l’animal de se rappeler rapidement un danger et explique pourquoi on se souvient plus facilement des événements pénibles ou des visages expressifs.

Mais revenons à notre archiviste, l’hippocampe, qui pourrait bientôt se trouver remplacé par des circuits électroniques. Le Pr Theodore Berger, directeur du centre d’ingénierie neurale de l’université de Californie du Sud, travaille depuis deux décennies sur les prothèses nerveuses, des microprocesseurs implantés dans le cerveau au niveau des neurones et capables de leur parler. Il vient de mettre au point un hippocampe artificiel qui mime le fonctionnement de la structure vivante et pourrait pallier les lésions des malades d’Alzheimer en leur permettant de se forger de nouveaux souvenirs.

Des expériences, déjà très concluantes, sont en cours sur le rat. Il faudra tout de même patienter quelques années avant les premiers branchements sur l’homme. Une mémoire de silicium : voilà ce qui restera quand on aura tout oublié.

Source : l’Express

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