La MÉMOIRE visuelle, juste une question d’ondes cérébrales – Science Express

C'est pour chacun d'entre nous, c'est la synchronisation des ondes cérébrales entre certains groupes de neurones, une réaction cérébrale spécifique en fonction de l'objet regardé, qui détermine notre souvenir visuel à court terme. Cette étude, menée chez l'animal et soutenue par les National Institutes of Health (NIH), montre que plus la synchro des signaux électriques des neurones est parfaite entre les 2 pôles principaux du circuit, plus la mémoire visuelle d'un objet à court terme sera précise et accentuée. Cette expérience menée sur le singe, unique, publiée dans l'édition du 1^er novembre de Science Express, déchiffre ainsi pour la première fois le code cérébral de la mémoire visuelle. Si la recherche reste fondamentale et ouvre une nouvelle compréhension de la mémoire visuelle, elle suggère aussi qu'on pourrait à partir de ces oscillations neuronales, influer sur le souvenir visuel.

Notre mémoire de travail visuelle contient les informations de ce que nous venons de voir. Mais la représentation qu'elle conserve de l'objet est unique grâce à un modèle spécifique de synchronisation des ondes cérébrales entre certains neurones du circuit de la mémoire. Ainsi, un objet moins impliquant, dont on gardera un souvenir vague, donnera lieu à des ondes cérébrales très désynchronisées entre les 2 pôles du circuit. De même, sur le visuel ci-contre, la faible zone de rouge pour le graphique du haut montre une moindre implication (du singe pour les framboises). En bref, le souvenir d'un objet semble être représenté par son ensemble unique de neurones oscillant en synchronisation.

Le Pr Charles Gray, de l'Université du Montana explique que le cerveau fait ainsi la différence entre les objets via des modèles uniques de synchronisation des ondes cérébrales entre les neurones : « Le Saint Graal des neurosciences a été de comprendre comment et où l'information est codée dans le cerveau. Cette étude montre à grande échelle que des oscillations électriques dans toutes les régions cérébrales distantes façonnent les souvenirs visuels». Si les scientifiques avaient déjà observé, chez le singe, les modèles synchrones de l'activité électrique entre les deux pôles du circuit, ils ignoraient encore si ces signaux représentaient réellement des souvenirs visuels à court terme dans le cerveau.

Les chercheurs de l'Université du Montana et de la Florida Atlantic University ont enregistré des signaux électriques à partir de groupes de neurones dans les deux « hubs » cérébraux (visuel de gauche) chez 2 singes, pendant l'exécution d'une tâche de mémoire visuelle. Pour gagner une récompense, les singes devaient se souvenir d'un objet vu momentanément sur un écran d'ordinateur et le faire correspondre correctement avec un nouvel écran. Les chercheurs ont matérialisé le degré d'activité synchrone et leur cohérence entre les différents groupes de neurones, en fonction des différents objets.

2 hubs dans le cortex préfrontal et le cortex pariétal postérieur : Les ondes cérébrales de nombreux neurones dans les deux hubs, celui du cortex préfrontal et celui cortex pariétal postérieur se sont avérées synchronisées à des degrés divers, en fonction de l'identité d'un objet (voir visuel de droite). Les résultats suggèrent que les neurones dans ces 2 centres sont sélectifs en fonction des objets présentés dans le champ visuel et que la synchronisation dans le circuit porte des informations spécifiques à la mémoire de travail visuelle.

Le cortex pariétal est plus influent que le cortex préfrontal dans la conduite de ce processus, suggère cette étude, alors que de nombreux chercheurs pensaient que le cortex préfrontal, l'exécutif du cerveau, était la région clé de la mémoire de travail. En conclusion, à chaque stimulus visuel est associé des oscillations synchronisées entre des populations de neurones spécifiques. Il serait donc théoriquement possible de deviner les réponses aux tâches visuelles, uniquement en déchiffrant les ondes cérébrales...

Source : Science Express Science DOI: 10.1126/science.1224000 Content-Specific Fronto-Parietal Synchronization During Visual Working Memory (Visuel @Charles Gray, Ph.D., Montana State University Visuel 1 “L'importance de la zone rouge traduit le degré de synchronisation des ondes cérébrales dans les deux régions et d'implication des deux groupes de neurones dans le souvenir de l'objet ».Visuel 2 « 2 pôles éloignés, un à l'avant du cerveau (cercle de droite) et l'autre à l'arrière (cercle de gauche), montrent des niveaux variables de synchronisation dans leurs ondes cérébrales, fonction du souvenir de l'objet conservé en mémoire »).