Santé

Des chercheurs ont décodé des souvenirs mémorisés dans le cerveau !

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Ce n'est pas une lecture dans les pensées, encore fantasmatique, mais il faut bien reconnaître que cela y ressemble : grâce à un scanner cérébral, des chercheurs ont pu déterminer quel petit film les volontaires étaient en train de se remémorer... L'expérience démontre que notre mémoire dite épisodique réside physiquement en un lieu précis, appelé hippocampe.

Vous regardez sur le site Futura-Sciences la photo d'une jeune femme glissant une enveloppe dans une boîte aux lettres de type britannique. C'est l'image d'une vidéo faisant partie d'une expérience scientifique sur la mémoire relatée dans l'article accompagnant la photo. Cette information et son contexte viennent de s'inscrire quelque part, pas loin du centre de votre cerveau, dans une structure en cornes appelée hippocampe... © UCL

« Hier matin, vers 10 heures, alors que j'allais chez Noémie, j'ai vu sur le Pont-des-arts un homme qui faisait son jogging en courant en marche arrière. » Ce genre de souvenir est confié à ce que l'on appelle la mémoire épisodique. Un événement particulier y a été enregistré - ici, un homme courant à l'envers - et, tel l'appareil photo remplissant la fiche d'information sur le cliché, le cerveau note l'heure, l'endroit, le contexte et même l'état d'esprit ou les sensations du moment (« j'étais heureux », « j'avais peur », « j'étais pressé », « il faisait froid », « il flottait une odeur de fleurs », etc.).

Au University College London, la Britannique Eleanor Maguire et ses collègues du Trust Centre for Neuroimaging tentent de repérer les endroits du cerveau où siège cette sorte de mémoire, ainsi que la forme qu'elle prend. En 2007, l'équipe montrait le rôle de l'hippocampe dans la mémoire épisodique. En 2009, les mêmes chercheurs parvenaient à un résultat spectaculaire à l'aide de l'IRMf, imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.

Des volontaires observaient sur un écran l'image en trois dimensions d'un lieu dans lequel ils pouvaient se déplacer tandis que le scanner scrutait le fonctionnement cérébral, en particulier au niveau de l'hippocampe, une région en forme de double corne (une à gauche et une à droite et dont on sait depuis longtemps qu'elle est impliquée dans la mémoire et dans les émotions). Dans une seconde phase, en analysant à nouveau l'activité cérébrale, les chercheurs pouvaient savoir quel endroit de cet espace virtuel regardait la personne.

Enregistrement en trois dimensions

Cette année, dans la revue Current Biology, l'équipe va plus loin. Cette fois, les volontaires regardent trois petits films montrant de courtes scènes : une femme poste une lettre, une femme boit dans une tasse en plastique puis la jette dans une poubelle, une femme ajuste son casque et se saisit d'un vélo posé contre une grille.

Pendant que les volontaires regardent ces scènes, des électrodes, qui recouvrent leur tête, enregistrent l'activité cérébrale des lobes temporaux médians, une partie du cerveau située, à gauche et à droite, entre les tempes et le centre du crâne, et dans laquelle se situe l'hippocampe. Ces données sont expédiées à un ordinateur et un logiciel reconstitue la carte en trois dimensions de l'activation des neurones.

Toujours coiffés de leurs électrodes, les volontaires se remémorent l'un des films tandis que l'ordinateur analyse l'activité cérébrale. A l'aide d'un algorithme mis au point par l'équipe, l'ordinateur s'efforce de déterminer auquel des trois films la personne pense... Le taux d'erreur reste important mais la bonne réponse est trouvée plus d'une fois sur trois. Donc le hasard n'explique pas la performance. De plus, les chercheurs notent que les résultats sont meilleurs si l'analyse est restreinte au seul hippocampe.

Ils parviennent même à y localiser trois zones particulières, à l'arrière droit et à l'avant, à gauche et à droite. Seule la première avait déjà été repérée lors de précédentes études, le rôle des deux autres reste inconnu.

La conclusion des chercheurs est que ces régions sont bien celles qui enregistrent les souvenirs de la mémoire épisodique. De plus, les structures (les réseaux de neurones, donc), qui ont engrangé ces données sont stables dans le temps, du moins à court terme. L'équipe veut maintenant, justement, comprendre comment ces souvenirs se modifient au cours du temps, avec l'âge ou avec la maladie.

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