À force de stimuli, les neurones construisent la mémoire à travers des changements biologiques et physiques appelées engrammes. © katestudio, Adobe Stock
Santé

Mémoire : les engrammes sont-ils la matérialisation de nos souvenirs ?

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Les souvenirs ont-ils une réalité physique dans notre cerveau ? Une théorie postulée il y a plus de 100 ans définit l'engramme comme la substance de notre mémoire. À l'époque, aucune expérience n'avait pu l'étayer. Où en est-on aujourd'hui avec les progrès de la science ?

Est-ce qu'un souvenir a une existence physique qui pourrait se voir à travers un microscope ? Une théorie énoncée en 1904 par Richard Semon, introduit le concept d'engramme décrivant l'ensemble de changements biologiques et physiques d'une population de neurones qui conduit à la persistance de la mémoire. La stimulation ultérieure de l'engramme, par les mêmes signaux que lors de sa formation, conduit à une récupération de la mémoire. Plus les connections entre les neurones de l'engramme sont fortes, plus le souvenir sera durable. À l'époque, aucune expérience n'avait pu confirmer cette théorie.

Depuis 2013, elle est à nouveau au centre des recherches sur les traces de la mémoire. Plusieurs recherches suggèrent, indirectement, la présence d'engrammes. Celles-ci ont été analysées par deux neuroscientifiques et publiées dernièrement dans la revue Science. Selon eux, l'ensemble de ces travaux feraient de l'engramme l'unité de base de notre mémoire.

Sur cette image, les neurones actifs durant une expérience de peur apparaissent en rose. Les neurones inactifs en blanc et en vert, il s’agit de la voie perforante, une structure de l’hippocampe. © Adapté de T. J. Ryan et al., Science

À la recherche des engrammes

En ce qui concerne la cognition, les investigations sur le rôle des engrammes ont été menées sur les souris. Une première étude fait état de la perte de mémoire chez des souris privées d'un réseau de neurone de l'amygdale latérale suggérant la présence d'un hypothétique engramme. Dans une deuxième, les scientifiques ont stimulé artificiellement un ensemble de neurones du gyrus denté de l'hippocampe actif durant une expérience de peur. À la suite de cela, les souris ont éprouvé la peur, ce qui évoque un souvenir sans qu'un signal extérieur le réactive et donc un engramme potentiel.

Les indices sont aussi à chercher du côté des neurones qui composent un engramme. Au sein de ces structures, les neurones sont plus sensibles aux stimuli et présentent une plasticité plus importante. Une étude de décembre 2019 identifie un ensemble de synapses localisées sur une même dendrite dans les réseaux neuronales. Cette configuration a été observée dans plusieurs paradigmes impliquant la mémoire et les souvenirs. Ce regroupement de synapses agissent de concert pour potentialiser le signal qui construira la mémoire.

Tous ces résultats semblent définir l'engramme comme l'unité de base de notre mémoire. Néanmoins, beaucoup de questions restent sans réponses. Comment stocke-t-il la mémoire ? Et comment sa structure affecte-t-elle notre mémoire ? Fonctionne-t-il seul ou en réseau ? À l'image de certains souvenirs, l'engramme reste encore insaisissable.

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