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> Fascinante mémoire

 

 

La mémoire est sûrement la plus extraordinaire et fascinante capacité du cerveau. La mémoire est de plusieurs types et son fonctionnement dans le cerveau est tout à fait génial.

Sommaire

> Article 1
La brique du cerveau

> Article 2
Fascinante mémoire!

> Article 3
Les mécanismes moléculaires de la mémoire

> Article 4 Alzheimer: terrible mort neuronale

> Article 5
Bêta-amyloïde: un neuromodulateur négatif

> Article 6
Des neuro- modulateurs cholinergiques

> Article 7
La neuromodulation in vivo!

> Article 8
Ginkgo: neuromodulateur!

 

 

 

 

Définitions

Système limbique:   Région du cerveau englobant plusieurs zones dont l'hippocampe, l'amygdale, le télencéphale ventral… Ce serait la région impliquée dans le stockage et la récupération d'informations.

 

 

Hippocampe:        Zone du système limbique s'occupant de faire le lien entre la mémoire à court terme et la mémoire à long terme. Ce serait grâce à cette région que le cerveau déciderait de stocker ou non à long terme les informations.

 

 

Mémoire à court terme:                Mémoire qui permet de répéter sans cesse une information jusqu'à ce qu'elle soit oubliée ou stockée dans la mémoire à long terme. Elle se situerait au niveau du cortex rhinal et de l'amygdale.

 

 

Mémoire à long terme:               Mémoire où sont enregistrées à long terme les informations. Elle n'a pas de zone spécifique dans le cerveau mais se situerait en fait partout au niveau des synapses des neurones.

 

 

Hippocampe:        Neurotransmetteur utilisé par les neurones cholinergiques (particulièrement concentrés dans l'hippocampe). Il permettrait la mémorisation.

L'intelligence -le raisonnement- repose entièrement sur la mémoire. La mémoire assure le lien entre notre passé et notre présent et marque ainsi toute notre personnalité. Des recherches sur des patients atteints de la terrible maladie d'Alzheimer ainsi que sur des amnésiques nous la font comprendre de plus en plus. En étudiant leurs déficits ainsi que les zones de leur cerveau y étant impliquées, nous sommes maintenant en mesure de subdiviser la mémoire en plusieurs types et de mieux comprendre les différentes zones du cerveau jouant un rôle dans le stockage d'informations.

Plusieurs types de mémoire

L'apprentissage et la mémoire sont deux activités distinctes du cerveau. L'apprentissage désigne tout processus de modifier un comportement ultérieur. Apprendre à manger, à aller à vélo, à jouer du piano sont d'excellents exemples de ce qu'est l'apprentissage. On améliore involontairement petit à petit nos habiletés. On devient meilleur, sans savoir pourquoi. On appelle l'apprentissage "mémoire implicite". Le terme mémoire quant à lui désigne la capacité de retrouver des expériences et des informations apprises antérieurement. On se souvient de notre premier concert de piano ou de la couleur de notre vélo. Le terme mémoire est appelé "mémoire explicite". Cette distinction entre mémoire implicite et mémoire explicite a été faite grâce à l'étude de patients atteints d'Alzheimer et de sujets amnésiques. Ceux-ci sont incapables d'acquérir de nouvelles expériences et informations: leur mémoire explicite est endommagée. Cependant, si on leur demande par exemple de se pratiquer chaque jour à écrire de la main gauche, ils deviendront au fil du temps, meilleurs, sans se rappeler de la dernière fois qu'ils ont procédé à cet exercice. Leur mémoire implicite est donc intacte. Ils peuvent apprendre mais ne peuvent pas mémoriser. La mémoire explicite a également été subdivisée en mémoire sémantique et en mémoire épisodique. La mémoire sémantique se définit comme étant la mémoire des informations brutes: des connaissances du monde. Un chien est un animal ou le ciel est bleu sont des informations qui font partie de la mémoire sémantique. La mémoire épisodique, quant à elle, représente la capacité de se rappeler et peut-être de "revivre" des événements spécifiques. Notre voyage en Europe ou notre dernier anniversaire sont des souvenirs faisant partie de la mémoire épisodique. En plus d'être la mémoire des événements, la mémoire épisodique permet de nous orienter dans l'espace et de connaître nos buts. En sachant comment je suis arrivé ici et ce que je faisais plus tôt dans la journée, cela m'aide donc à m'orienter. Les patients atteints d'Alzheimer souffrent ainsi d'importants déficits d'orientation, puisque leur mémoire explicite (englobant leur mémoire épisodique) est atteinte, mais pas leur mémoire implicite. Enfin, il existe un important lien entre la mémoire épisodique et la mémoire sémantique, puisque les événements que nous vivons chaque jour viennent augmenter nos connaissances du monde.

Le stockage des informations

Le stockage d'informations faisant partie de la mémoire implicite ou de la mémoire explicite fait appel à des zones distinctes du cerveau. La mémoire implicite met en jeu les ganglions de la base tandis que la mémoire explicite actionne différentes zones du système limbique dont particulièrement l'hippocampe. Les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer ont donc l'hippocampe endommagée mais pas les ganglions de la base. La mémorisation d'un objet, par exemple, un vase, implique la mémoire explicite. Un processus des plus extraordinaires permet la mise en mémoire de ce vase. Premièrement, notre cerveau est divisé en différentes zones sensorielles: la zone visuelle, la zone auditive, la zone tactile… etc. Le vase est donc capté point par point par les neurones de la rétine de l'œil et acheminé, potentiel d'action par potentiel d'action dans la zone visuelle. Celle-ci traite les potentiels d'action et reconstruit l'image grâce à un réseau extrêmement bien structuré de milliers de neurones. Les potentiels d'action représentant le vase sont par la suite envoyés, de la zone visuelle vers le système limbique via les neurones de la voie occipito-temporale, gigantesque autoroute reliant ces deux zones. Rendus au système limbique, les potentiels d'action passent premièrement par le cortex rhinal et par l'amygdale. Ces deux zones serviraient à répéter et à répéter les potentiels d'action à l'hippocampe jusqu'à ce que celle-ci décide de les accepter ou non. Ce serait donc ici que prendrait place la mémoire à court terme! Si l'hippocampe n'accepte pas les potentiels d'action et que le cortex rhinal ainsi que l'amygdale décident de cesser de les répéter, l'information n'existe plus: elle est oubliée. Si, au contraire, l'hippocampe accepte les potentiels d'action, l'information (le vase dans cet exemple-ci) passe de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme. L'information vient d'avoir une promotion! L'hippocampe achemine donc les potentiels d'action qui codent cette information vers le télencéphale ventral. Celui-ci a des centaines de milliers de projections (de neurones) se connectant aux différentes zones sensorielles du cerveau, dont la zone visuelle. Les potentiels d'action représentant le vase seront donc voyagés, du télencéphale ventral jusqu'à la zone visuelle par ces neurones faisant le pont entre ces deux zones. Ces neurones, qui ont des synapses cholinergiques c'est-à-dire qui libèrent de l'acétylcholine comme neurotransmetteur stimuleront donc les synapses de milliers de neurones de la zone visuelle pour qu'ils enregistrent l'information. Les neurones enregistrent des informations en augmentant l'intensité de leur transmission synaptique avec les autres neurones. Une information stockée égale donc une connexion renforcée entre deux neurones. L'acétylcholine libérée amènerait donc les synapses de milliers de neurones de la zone visuelle à se renforcer. Cette propriété qu'ont les synapses de pouvoir se renforcer s'appelle la plasticité synaptique. Le vase serait donc stocké, point par point, dans des milliers de synapses renforcées de neurones de la zone visuelle! Ce processus de stockage est tout à fait génial! Nous venons donc de voir que l'information devant être stockée, arrive de sa zone respective et est envoyée au système limbique, passe par la mémoire à court terme, et, si elle est suffisamment importante selon l'hippocampe, est envoyée au télencéphale ventral puis est retournée à sa zone respective pour y être enregistrée à long lterme grâce à la libération d'acétylcholine par les neurones du télencéphale ventral puis par la plasticité synaptique (renforcement des synapses) par les neurones de la zone respective de l'information. Il existe donc une zone mémoire dans le cerveau: le système limbique qui permet d'enregistrer à long terme les informations. Cependant, chaque information est stockée dans sa zone respective. Un son est enregistré dans la zone auditive, une odeur dans la zone olfactive. La mémoire se trouve donc éparpillée dans l'ensemble du cerveau, au cœur des millions de milliards de connexions (synapses) entre les neurones. Le fait de se rappeler d'un simple souvenir comme un souper par exemple, active plusieurs zones du cerveau simultanément: les zones gustative, olfactive, visuelle, tactile… etc. La mémoire est donc un tout au niveau du cerveau. Elle est une capacité phénoménale. Grâce à son ingénieux fonctionnement, nous pouvons en effet constamment faire des liens logiques et raisonner à partir de notre bagage de connaissances accumulées. Voilà une capacité des plus extraordinaires! <

 

 

 

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Plasticité synaptique:    Propriété qu'ont les synapses de pouvoir renforcer (ou diminuer) leur transmission chimique dans le but de stocker une information.

 

 

 

 

 

 

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David Laflamme, école Montcalm, expo-sciences 2000,  tous droits réservés.