Les neurosciences et la mémoire Sylvain Turgeon 4 octobre 2001

Les neurosciences et la mémoire Introduction au séminaire Ancrage historique Le développement de la mémoire Le fonctionnement neurologique de la mémoire Le facteur environnemental Le facteur comportemental Les incidences pédagogiques Vous n’êtes pas ici dans une formation de neuropsychologie.

Ancrage historique 1894: Ramòn y Cajal propose l’existence de la genèse neuronale de synapses. 1949: Hebb émet l’hypothèse que les connexions synaptiques peuvent augmenter leur efficacité de transmission électrique. 1970: Kandel confirment l’hypothèse de Hebb en étudiant l’aplysie (limace). 1973: Bliss et Lomo démontrent la plasticité neuronale.

Le développement de la mémoire «animale» Mémoire d’espèce: circuits hérités, instinct. Mémoire individuelle: modifications de la mémoire d’espèce, apprentissages. Chez les organismes simples: très peu d’apprentissages (mémoire individuelle). Chez les mammifères: apprentissage par conditionnement.

La mémoire humaine Chez l’homme: mémoire individuelle développée, conscience de l’apprentissage. La mémoire phylétique (d’espèce) sert surtout à la survie, à la reproduction et à l’interprétation des stimuli sensoriels. Cette mémoire est précise mais aussi plastique. D’autres savoirs phylétiques ne sont que des «prédispositions à apprendre».

La mémoire épisodique Rappel Encodage

Mémoire de travail Cortex préfrontal dorso-latéral: maintient temporaire des informations. Aire de Broca: traitement des phonèmes répétés mentalement. Gyrus supramarginal: stockage à court terme

Mémoire sémantique Cortex frontal gauche Régions néocorticales postérieures de l’hémisphère gauche

Amorçage perceptif Gyrus lingual droit

Pendant l’apprentissage de la lecture en miroir, le sujet tente de se construire une représentation mentale des lettres à l’envers. Après l’entraînement, de nouvelles représentations permettent une mémorisation plus simple via la mémoire procédurale. Mémoire procédurale

Le neurone: l’unité fonctionnelle de la mémoire Plusieurs centaines de milliards de neurones Chacun relié à dix ou vingt mille autres par des connexions appelées synapses Plus d’un million de milliards de connexions

Potentialisation à Long Terme Dans le premier cas, l’une des entrées du récepteur synaptique est bouchée par un ion Mg. La dépolarisation du synapse améliore le transfert électrique; le contact est alors modifié.

Mécanismes de plasticité 1. Influx normal 2. Polarisation à long terme 3-4-5. Genèse de nouvelles synapses Acteurs: Mg, Na, Ca, kinases

Le rôle des récepteurs NMDA Ces récepteurs sont à la base de la plasticité neuronale, donc de la modification des structures synaptiques à l’origine de la mémoire. Ils sont présents dans chaque zone mnésique du cerveau et peuvent donc se relayer la tâche de former et de stocker la mémoire dans chacune de ces zones.

L’importance de l’environnement Avant 1960, on ne croyait pas à l’influence de l’environnement en tant que facteur de développement neuronal. Depuis, on remarque que les structures neuronales se développent mieux si le sujet est placé dans un environnement stimulant. Des rats élevés en groupe présentent une structure neuronale plus développée.

La stimulation environnementale comme catalyseur mnésique Des souris handicapées au niveau des récepteurs NMDA de l’hippocampe ont été placées de façon répétée dans un environnement complexe et ont atteint un niveau de mémorisation comparable à des souris normales. La PLT se ferait donc dans une autre structure, menant à une restructuration neuronale.

L’importance du comportement Premier graphique: contrôle. Deuxième graphique: conditionnement avec un son et une réaction associée. Troisième graphique: contrôle après conditionnement; la transmission est accrue seulement si l’animal est attentif. (flèche rouge)

Incidences pédagogiques Mémoire visuelle / mémoire auditive Parler en apprenant et boucle verbale Organisation en réseaux sémantiques Répétitions épisodiques Apprendre dans l’action

Apprendre à comprendre L’apprentissage dans l’action implique plusieurs formes de mémoire, dont la mémoire procédurale.

Bibliographie Sciences & vie (1988), numéro spécial, Le cerveau et la mémoire. La recherche (2001), numéro spécial, La mémoire et l’oubli. Sciences & vie (2000), numéro spécial, Les performances de la mémoire humaine. Notes de cours