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QUESTION D'ACTU

Mémoire déclarative

Cerveau : le rôle crucial de l’hippocampe dans le processus de mémoire

En menant des expériences sur des patients amnésiques, deux chercheurs américains ont mis en lumière le rôle déterminant de l’hippocampe dans le processus de mémorisation.

Cerveau : le rôle crucial de l’hippocampe dans le processus de mémoire Radachynskyi/iStock

  • Publié 27.12.2018 à 10h56
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Situé dans les lobes temporaux et appartenant au système limbique, l’hippocampe joue un rôle central dans le processus de mémoire et la navigation spatiale. Psychologues et neuroscientifiques s’accordent pour lui octroyer un rôle déterminant dans la formation de nouveaux souvenirs des événements vécus (mémoire épisodique) et dans la détection de la nouveau d’un événement, d’un lieu ou d’un stimulus.

De nouveaux travaux, menés les docteurs Christine N. Smith et Larry R. Squire tous deux du VA San Diego Healthcare System et de l'Université de Californie à San Diego, vont plus loin. Selon eux, l’hippocampe serait aussi responsable de la mémoire déclarative, c’est-à-dire la mémoire qui peut être verbalisée, et qui comprend la mémoire des faits en plus de la mémoire épisodique. Cette découverte aide notamment à expliquer comment l'hippocampe contrôle le processus de la mémoire. Ils ont également montré que la connaissance consciente est compromise chez les patients présentant des lésions de l'hippocampe.  "Notre étude montre que la conscience est une caractéristique clé de la mémoire déclarative", expliquent-ils dans le numéro daté du 20 novembre dernier des Proceedings of the National Academy of Sciences.

Le rôle flou de l’hippocampe dans l’acquisition de la mémoire

Des recherches antérieures avaient déjà montré que les lésions du lobe temporal médian (LTM), la région du cerveau qui contient l'hippocampe, peuvent causer des problèmes de mémoire déclarative. Ce type de mémoire, la capacité de se souvenir d'informations sur des faits et événements passés, a été lié à l'hippocampe. Elle s'exprime par le souvenir direct. Un autre type de mémoire, généralement appelée la mémoire des mouvements, fait référence à l'apprentissage des compétences et des habitudes, ainsi qu'à d'autres types d'apprentissage, qui sont fondés sur la performance plutôt que sur le souvenir. Cette mémoire non-déclarative ne semble pas être affectée par les lésions du lobe temporal médian. Par exemple, une personne atteinte d’amnésie peut encore se souvenir de la façon de faire du vélo, mais peut ne pas se souvenir de ce qu'elle a fait hier.

Alors que les scientifiques savent que l'hippocampe est impliqué dans la mémoire déclarative mais pas la non-déclarative, le fonctionnement exact de l'hippocampe pendant l'acquisition de la mémoire n'était jusqu’ici pas bien compris. "Une question centrale pour comprendre la mémoire et les troubles de la mémoire est celle de la classification. Quels sont les types de mémoire, quelles sont les caractéristiques de chaque type, et quels systèmes cérébraux sont importants pour chaque type ?", s’interroge le Dr Squire.

Une première théorie scientifique propose que la mémoire déclarative est liée à la connaissance consciente, c’est-à-dire la conscience de ce qui a été appris. Une autre théorie suggère que la mémoire dépend plutôt de la façon dont le cerveau traite l'information, et non de la connaissance consciente. Cette seconde théorie suggère que le lobe temporal médian est nécessaire lorsqu'on apprend des associations de relations entre des éléments, peu importe que la personne soit consciente ou non de ce qu'elle a appris.

Une altération marquée de la conscience du passé

Pour tester ces deux théories concurrentes, les deux auteurs de l'étude ont recruté cinq patients ayant un âge moyen de 63 ans, atteints de troubles de la mémoire et présentant des lésions du lobe temporal médian. Les scintigraphies cérébrales ont montré que le volume de l'hippocampe de ces patients était inférieur à la normale. Les chercheurs ont également recruté six personnes en bonne santé pour servir de témoins.

Ils ont évalué les souvenirs des participants à l'aide de ce qu'on appelle l'effet de manipulation. On montre aux participants une image qui leur est familière et qui a été modifiée d'une façon ou d'une autre ou qui reste la même. Selon l'effet de manipulation, les gens passeront plus de temps à regarder la section d'une image qui a été modifiée qu'à regarder la même section d'une image non modifiée. Mais la recherche a montré que l'effet de manipulation ne se produit que lorsque les participants savent qu'une image a été modifiée.

Dans le cadre de l'expérience, les participants ont pu voir 24 scènes de cinq secondes chacune. Après une courte pause, on leur a montré à nouveau les scènes. Après une autre pause, on leur a montré les mêmes 24 scènes, sauf que 12 avaient été changées et que 12 étaient restées les mêmes. Les changements étaient soit un élément ajouté à la scène, soit un élément supprimé. Par exemple, dans une scène d'un camion en mouvement devant un bâtiment, la première image montrait un travailleur avec un chariot alors que dans la deuxième image, le travailleur avait été enlevé.

Le processus a été répété avec 24 scènes différentes dans deux autres sessions. Un ordinateur a suivi les mouvements des yeux pour enregistrer l'endroit où les participants regardaient sur les photos.

Les résultats ont montré que les patients présentant des lésions du lobe temporal médian présentaient une "altération marquée" lorsqu'il s'agissait de dire quelles scènes étaient modifiées. Plus précisément, les témoins en bonne santé ont correctement identifié en moyenne 16,5 des 24 scènes modifiées et 20,5 des scènes inchangées. Les patients amnésiques n'ont identifié que 8,4 changements et 18,4 scènes répétées. Les témoins avaient également plus confiance dans leurs réponses lorsqu'elles étaient correctes que lorsqu'elles étaient incorrectes, tandis que les patients présentant des lésions du lobe temporal médian avaient le même niveau de confiance dans les réponses correctes et incorrectes.

Enfin, les patients amnésiques n’ont été en mesure d'identifier correctement une scène telle que modifiée, de décrire le changement et de localiser la section de l'image qui a changé que pour seulement 10,8 % des images modifiées. Les témoins l'ont fait pour 60,4 % des images.

Les mouvements oculaires comme preuve de la mémoire consciente

Chose intéressante, les témoins et les patients n'ont dirigé leur regard vers le changement que lorsqu'ils avaient une connaissance approfondie du changement. Cela montre selon les chercheurs que l'effet de manipulation est une fonction de la mémoire consciente. Cet effet du mouvement oculaire suggère que la connaissance consciente est un aspect important de la mémoire déclarative, et que l'hippocampe favorise l'acquisition de ce type de mémoire.

"Lorsque les patients atteints de troubles de la mémoire réussissent parfois à se souvenir d'un événement passé (mesuré dans leurs mouvements oculaires), ils se souviennent aussi consciemment de l'événement. Lorsque les patients ne se souvenaient plus (et que les mouvements oculaires ne montraient aucune reconnaissance), ils n'étaient pas au courant de l'événement passé. Nos résultats suggèrent que la conscience du passé est une caractéristique cruciale et cohérente du type de mémoire qui dépend de l'hippocampe", a déclaré le Dr Squire.

Selon le scientifique, une meilleure compréhension du fonctionnement de la mémoire pourrait aider à améliorer la façon dont les médecins diagnostiquent et traitent les problèmes de mémoire. "Les scientifiques disent souvent que nous voulons réparer la voiture, mais il sera utile de savoir comment elle fonctionne. À mesure que nous en apprenons davantage sur la mémoire, nous nous rapprochons de la capacité de détecter, de prévenir et de traiter les maladies et les troubles qui affectent la mémoire ", conclut-il.

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