Mémoire spatiale : de l'orientation au repérage

Comment savons-nous où nous sommes à un moment donné ? Comment nous repérons-nous, une fois arrivé à destination, à partir de nos souvenirs ? Si la navigation spatiale a déjà donné lieu à de nombreuses études sur le cerveau et si notre GPS cérébral est l’objet du dernier Prix Nobel, cette étude de l’Université Bohrum nous en apprend un peu plus : Des zones similaires de notre cerveau s’activent pour mémoriser et rappeler ce type de données. Les données mémorisées dans notre cerveau sous forme de « cartes internes  » comportent à la fois l’information spatiale nécessaire à notre orientation et l’information locale nécessaire au repérage. Enfin, notre cerveau utilise simplement différents codes pour accéder à chaque type d’information. Bref, notre cerveau est capable de "zoomer".

Ici les chercheurs ont fait participer 10 patients épileptiques (car équipés d’électrodes implantées directement dans le cerveau dans le cadre d’une chirurgie de l’épilepsie), invités sous surveillance EEG, à mémoriser des chemins à travers des maisons virtuelles puis à se les rappeler ensuite.

Ainsi, les chercheurs ont pu identifier la signature neuronale de l’apprentissage et celle du rappel de souvenir des données spatiales correspondantes.

Les 2 modèles d’activité semblent être liés:

·   les chercheurs observent des modèles d’activité similaires durant l’apprentissage et la mémoire des emplacements spatiaux spécifiques. Ainsi, le visuel ci-contremontre que les niveaux d’activité élevés lors de l’apprentissage le sont au cours de la récupération de  » souvenirs  » spatiaux.

·   les régions du cerveau qui ont contribué à des représentations spatiales comportent également des informations assez précises à l’échelle locale, explique Nikolai Axmacher, auteur principal de l’étude.

En synthèse, si la précision des représentations spatiales apparaît variable, elle comporte des données locales, un peu comme si le cerveau pouvait (plus ou moins) zoomer sur un endroit bien précis.

Seulement, le cerveau utilise différents  » codes  » pour accéder à ces données spatiales ou locales.

Enfin, ces représentations spatiales s’avèrent encore plus fiables lorsque l’activité globale du cerveau dans une gamme de fréquence rapide reste relativement faible, cette association suggérant que la navigation spatiale est particulièrement réussie, si d’autres activités non pertinentes peuvent être écartées.

Source: Current Biology February 12, 2015 DOI: 10.​1016/​j.​cub.​2015.​01.​011 Gamma power reductions accompany stimulus-specific representations of dynamic events (Visuel@ RUB, AG Axmacher)