MÉMOIRE : Chaque souvenir allume sa team de neurones perso – Journal of Neuroscience

Cette équipe de scientifiques des National institutes of Health (NIH) " cracke " les codes de la mémoire du cerveau, puis décrypte les mécanismes par lesquels le cerveau se "souvient". Bref, 2 études présentées dans le Journal of Neuroscience et la revue Current Biology qui font avancer la connaissance sur la manière dont la mémorisation et le rappel des souvenirs. Une étude suggère que le cerveau enregistre chaque souvenir via une équipe de neurones spécifiques et l'autre nous apprend que le cerveau rappelle plus rapidement les souvenirs qu'il ne les enregistre.

Ces travaux dirigés par le Dr Kareem Zaghloul, chercheur en neurochirurgie au National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS/NIH) ont été menés chez des patients souffrant d'épilepsie résistante aux médicaments devant donc être traités par résection chirurgicale. Cette intervention nécessite d'implanter chirurgicalement une grille d'électrodes dans le cerveau des patients et de surveiller l'activité électrique pendant plusieurs jours. Si l'objectif de départ de ces enregistrements est de comprendre comment arrêter les crises, c'est aussi et ici l'occasion de mieux comprendre comment fonctionne le cerveau...

Pour les 2 études, les chercheurs ont surveillé l'activité électrique du cerveau tout en testant la mémoire des patients. Les patients ont visionné des centaines de paires de mots, puis l'un des mots leur était présenté, ils devaient se rappeler le mot associé.

La première étude montre que les patients se souviennent correctement de 38% des paires de mots présentées.

Les enregistrements électriques montrent que :

-les ondes cérébrales observées au moment de la mémorisation (enregistrement) et au moment du rappel (ici du second mot de la paire) se produisent majoritairement dans les zones du lobe temporal et du cortex préfrontal.

-les ondes qui apparaissaient lors du rappel des mots se produisent plus rapidement que les ondes qui présentes lors de l' " enregistrement " : le cerveau rejoue ses souvenirs sur le mode " avance rapide " , commentent les chercheurs.

Dans la deuxième étude , les chercheurs ont utilisé un nouveau type de grille, un réseau de microélectrodes à haute densité, pour surveiller l'activité de dizaines de neurones individuels lors des tests de mémoire. Ces réseaux ont été implantés dans le gyrus temporel moyen, une zone du cerveau connue comme impliquée dans la reconnaissance des mots, des visages et de la distance. Cette seconde étude montre que les patients se souviennent correctement de 23% des paires de mots.

Les enregistrements électriques montrent que :

-le modèle de neurones activés lorsque les patients rappellent correctement une paire de mots semble être similaire au modèle de neurones activé lors de l'apprentissage ;

-ce modèle de neurones activés semble spécifique à chaque paire de mots individuelle apprise, et son activité est moindre lorsque le rappel semble plus facile pour le patient, suggérant que le cerveau n'utilise qu'une petite proportion de ces neurones pour rejouer alors le souvenir.

-Ces derniers résultats suggèrent que chaque souvenir est codé par un modèle unique de neurones individuels dans le cerveau.

Explorer toujours plus avant les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la façon dont le cerveau apprend, stocke et rappelle ses souvenirs, c'est le défi de ces scientifiques qui comptent bien appliquer ces premières données pour mieux comprendre, dans un premier temps, les décharges électriques sous-jacentes aux épilepsies.

Sources:

Journal of Neuroscience April 26, 2017 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3810-16.2017 (Visuel@Zaghloul lab, NIH/NINDS) Cued Memory Retrieval Exhibits Reinstatement of High Gamma Power on a Faster Timescale in the Left Temporal Lobe and Prefrontal Cortex

Current Biology May 25, 2017 DOI: 10.1016/j.cub.2017.05.014 (Visuel@Current Biology) Human cortical neurons in the anterior temporal lobe reinstate spiking activity during verbal memory retrieval

Plus de 100 études sur la Mémoire