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NEUROPHYSIOLOGIE : La mémoire Définitions, structures et rôle.

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1 NEUROPHYSIOLOGIE : La mémoire Définitions, structures et rôle

2 Plan: I.Généralités: Lhippocampe 1.Définition et structure 2.Rôle et fonction 3.Les différents types de mémoire II.Développement embryonnaire : induction et morphogénèse III.Détermination des voies nerveuses IV.Expériences mnésiques : principes et résultats 1.Test des mots 2.Test de létoile Conclusion

3 I.Généralités 1.Définition et structure : hippocampe : Structure corticale ancienne bilatérale et symétrique, du système limbique (archéocortex ou paléocortex); repliée sur elle-même. face médiane du lobe temporal. Plusieurs modules (fonction spécifique) : – corne dAmmon à 3 couches cellulaires : moléculaire, pyramidale et en corbeille et subdivisée en 3 parties (CA1,2 et3) – Gyrus denté à deux couches cellulaires : granulaire et moléculaire. Structures para-hippocampiques d'entrée : cortex entorhinal et de sortie : subiculum.

4 Hippocampe

5 Observation de lhippocampe : Couche pyramidale Couche moléculaire Corne dAmmon Couche de cellules en corbeille Couche granulaire Gyrus denté CA1 CA2 CA3 Coupe frontale dhippocampe (*40)

6 2. Rôle et fonctions de lhippocampe: construction rapide de mémoires évènementielles complexes ou mémoire épisodique, mémorisation des souvenirs à long terme et construction des images mentales. Fonction mémorielle due à des structures auto-associatives : liens entre les informations issues des couches corticales éloignées et convergeant vers lhippocampe via le cortex entorhinal. zone où se régénèrent les neurones qui continuent de se former tout au long de la vie : plasticité cérébrale.

7 3. Les différents types de mémoire : Mémoire sensorielle : activité transitoire de certains neurones laissant une petite empreinte électrique : phase dAcquisition. Mémoire à court terme (cortex préfrontal) : manipulations dinformations récentes : conservation immédiate de lempreinte électrique : phase de rétention. Mémoire à long terme déclarative (hippocampe) et non déclarative (corps striés et cervelet) : réactivation de lempreinte; phase de restitution. Un stimulus est « enregistré » dans notre mémoire lorsque son intensité est assez forte pour déclencher une potentialisation à long terme des connexions nerveuses. A partir de celle-ci, tout stimulus est intensifié. (consolidation de la voie synaptique empruntée).

8 II.Développement embryonnaire :induction et morphogénèse A mesure que le cortex croît, lhippocampe senfonce dans lencéphale. Formation de la corne dAmmon en premier puis du gyrus denté. (Tout deux issus du neuroderme) Période critique durant laquelle les connections inutiles ou défaillantes sont éliminées si aucune stimulation. Cellules en division sur la zone ventriculaire migrant sur la plaque hippocampique : formation des cellules pyramidales de la corne dAmmon (stade précoce). Dautres cellules migrent plus loin et forment les cellules granulaires du gyrus denté.

9 E13 : néocortex Télencéphale dorsal hippocampe Ganglion de la base Télencéphale ventral Placode olfactive Aire préoptique Coupe transversale de cortex dembryon de rat

10 E15 Hippocampe Plexus choroïde Amygdale Thalamus Hypothalamus Ganglion trigéminal Néocortex central Coupe transversale de cortex dembryon de rat

11 E18 Néocortex Hippocampe Plexus choroïde Thalamus hypothalamus Coupe transversale de cortex dembryon de rat Axe antéro-posterieur

12 E18 Hippocampe Néocortex Plexus choroïde Bulbe olfactif Coupe sagittale de cortex dembryon de rat partie postérieure Partie antérieur e

13 P1 Sillon central Gyrus denté Ventricule cérébral Hippocampe Corne dAmmon Coupe transversale de cortex de rat nouveau né. Partie dorsale Partie ventrale

14 Subiculum Gyrus denté Corps calleux Isocortex Corne d Ammon Hippocampe Aqueduc Substance noire Cortex entorhinal Coupe frontale dencéphale de rat adulte. A3

15 III. Apparition des voies nerveuses : Circuit neuronal trisynaptique

16 En parallèle : connections directes depuis le cortex entorhinal vers les dendrites de CA3 et de CA1. CA1 CA2 CA3 subiculum Cortex entorhinal

17 Cortex entorhinal = porte d'entrée et de sortie principale entre le néocortex et l'hippocampe. Les informations sont traitées par le cortex associatif : isocortex. couche moléculaire couche granulaire externe couche pyramidale externe couche granulaire interne couche pyramidale interne couche fusiforme

18 1.test des mots. Protocole : 3 tests successifs comportant chacun une ou plusieurs listes de 15 mots que le sujet doit réciter à mesure quil sen souvient en un temps imparti d une minute. Test 1 : une liste de 15 mots à retenir, énoncés toutes les trois secondes. Test 2 : 3 listes : pour la première : un mot par seconde pour la deuxième : un mot toutes les cinq sec pour la troisième : un mot toutes les dix sec Test 3 : 10 listes : pour toutes: un mot toutes les deux secondes

19 Résultats :

20 Interprétation : premier test : permet au cerveau de se concentrer pour entrer dans lexpérience. Sans entraînement, les mots sont énoncés dans un ordre aléatoire. Deuxième test : différence dapprentissage selon la fréquence dénonciation des mots de la liste. – Pour un mot par seconde : 8 mots sont restitués – Pour un mot toutes les 5 sec : 9 mots sont restitués – Pour un mot toutes les 10 sec : 11 mots sont restitués plus de temps = plus de répétition = plus de mots Mémoire à court terme : meilleur stockage de linformation. Troisième test : ordre établi de restitution des mots : effet de primauté ; les premiers mots étant répétés plus de fois et meilleure mémorisation des derniers mots entendus.

21 2. Test de létoile : Protocole : consiste à tracer des étoiles en suivant des points, en vision indirecte dune main puis de lautre. Vise à déterminer lapprentissage gestuel bilatéral (dun hémisphère à lautre). On totalise le nombre derreurs commises et on mesure la durée de lexercice. Première étape : on utilise la main inhabile (trois essais). Deuxième étape : entraînement de la main habile (huit essais) Troisième étape : on réutilise la main inhabile trois fois : restitution de lapprentissage

22 Pour la main inhabile : beaucoup derreurs commises au départ et temps de traçage assez long. Pour la main habile : diminution du nombre derreur et du temps nécessaire au fil des essais. Reprise de la main inhabile : après lentraînement de la main habile beaucoup moins derreurs et de temps nécessaire. Résultats et interprétation :

23 Il semblerait que des connexions entre les deux hémisphères permettent une transmission des apprentissages dune partie du corps à lautre. Connexion entre les deux hippocampes Main gauche 1 Main droite 1 Main droite 5 Main gauche 155 : 57 erreurs 206 : 36 erreurs 136 : 11 erreurs 154 : 17 erreurs

24 Conclusion : La mémoire est l'une des fonctions les plus importantes et l'une des propriétés les plus passionnantes du cerveau. Elle régit l'essentiel de nos activités (scolaires, professionnelles, quotidiennes ou de loisirs). Elle construit aussi bien l'identité, les connaissances, l'intelligence, la motricité et l'affectivité de chacun de nous. C'est la fonction qui permet de capter, coder, conserver et restituer les stimulations et les informations que nous percevons. Les ennemis de l hippocampe sont le stress chronique, lalcool, la fatigue, la maladie dAlzheimer, (voire rhumes et gastro- entérites à répétition ) …


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