Il vous est sûrement déjà arrivé de vous souvenir du nom d’un ancien collègue ou camarade de lycée sans que cela ne vous soit d’une grande utilité. Et, dans la même journée, d’oublier une conversation importante ou un élément de votre liste de courses une fois arrivé au supermarché. Les neurosciences ont longtemps interprété ce phénomène comme le résultat d’un tri rapide opéré par le cerveau, fonctionnant selon un mode binaire : une information était soit consolidée durablement dans les circuits neuronaux, soit destinée à l’oubli. Un cadre explicatif aujourd’hui remis en question, trop parcellaire à l’égard de la réelle complexité du fonctionnement de la mémoire.
Une étude publiée le 26 novembre dans la revue Nature propose d’aller au-delà de cette hypothèse qui a dominé le discours scientifique. Dirigée par la neuroscientifique Priya Rajasethupathy, de l’Université Rockefeller, la spécialiste s’est exprimée dans les colonnes du média Futurity, en expliquant que l’oubli fait partie intégrante de la fonction mnésique.
Le facteur temps : un élément central de la mémoire
« Pendant longtemps, lorsqu’on cherchait à comprendre pourquoi certains souvenirs persistent, le modèle dominant reposait sur l’idée de molécules de la mémoire comparables à des transistors », précise Priya Rajasethupathy. Lorsque la chercheuse fait ici allusion à des transistors, elle compare la mémoire à un système électronique fonctionnant par interrupteur binaire (on/off) : un état, une fois établi, resterait stable et permanent. Si cette théorie peut effectivement expliquer la persistance de certains souvenirs, elle échoue en revanche à expliquer l’oubli et le changement d’état (démotion) des souvenirs dans le temps.
La lecture du phénomène proposée par son équipe est tout autre : la conversion de la mémoire à court terme en mémoire à long terme n’est pas un événement unique et instantané, mais un processus progressif. Notre mémoire serait en réalité gouvernée par des « minuteries moléculaires » (molecular timers), une cascade de processus neuronaux se déroulant dans plusieurs régions du cerveau et qui prolongent (ou non) un souvenir dans la durée. « Si une expérience [vécue] continue d’avoir de la valeur, le cerveau la “promeut” et active un second minuteur, qui peut durer des heures. Puis, si l’information est toujours jugée pertinente, il active un autre minuteur qui peut durer des jours, voire des semaines », résume-t-elle.
Selon cette théorie, presque tout ce que nous vivons peut devenir un souvenir à court terme. Mais, en l’absence de promotion active, l’oubli est le mécanisme par défaut : l’information est « programmé » par ces minuteurs pour disparaître, à moins que le cerveau ne décide de la promouvoir sur l’étape suivante.
Le thalamus : le grand oublié de la mémorisation
Le rôle du thalamus dans les processus mnésiques était traditionnellement considéré comme relativement basique : recevoir les informations sensorielles puis les redistribuer vers les bonnes aires corticales, notamment l’hippocampe. Ce dernier prenait en charge les souvenirs récents, quand le cortex se chargeait de stocker ceux destinés à durer. Un modèle qui a prévalu pendant près de 50 ans dans le champ des neurosciences.
Il se trouve que, selon les travaux de l’équipe de Rajasethupathy, cette vision était un peu trop simpliste et que le thalamus jouerait un rôle bien plus important qu’un relais informationnel. Il serait en réalité essentiel dans l’importance et la valeur émotionnelle que l’on attribue aux souvenirs et dans leur acheminement pour qu’ils soient stockés à long terme. Cela revient à dire que le devenir d’un souvenir ne dépend pas uniquement de l’hippocampe ou du cortex, mais aussi de ce passage intermédiaire par le thalamus.
« Il était surprenant de voir trois minuteurs distincts agir dans des circuits cérébraux séparés – s’étendant à travers l’hippocampe, le thalamus et le cortex – afin de prolonger progressivement un souvenir », explique la chercheuse. Par conséquent, cela signifie que la consolidation d’un souvenir implique une coordination entre ces trois régions, se relayant entre elles pour encoder les informations. Un fonctionnement comparable à un réseau distribué en informatique, dans lequel les données circulent entre plusieurs nœuds et ne sont pas stockées en un point unique.
Sur le plan théorique, cette découverte est déjà une rupture conceptuelle puisqu’elle met fin à un paradigme neuroscientifique qui n’avait pas été questionné depuis le début des années 2000. D’un point de vue médical, même si elle ne nous apporte pas une solution thérapeutique clé-en-main, elle est tout de même porteuse d’espoir pour certaines pathologies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer.
Un patient affecté voit son « hippocampe […] souvent endommagé très tôt », rappelle Rajasethupathy. Comme le modèle proposé ici stipule qu’il n’est plus le seul point d’ancrage mnésique, il est donc concevable que certains souvenirs doivent leur stabilité dans le temps à d’autres régions du cerveau et à d’autres circuits neuronaux. « Maintenant que nous connaissons la robustesse et la redondance intégrées à ce système avec plusieurs minuteuries dans plusieurs régions du cerveau, nous pouvons commencer à nous demander : que se passerait-il si nous pouvions contourner les zones endommagées en activant des molécules capables d’acheminer les souvenirs vers des circuits plus sains ? », s’interroge Priya Rajasethupathy. « En d’autres termes, nos cerveaux sont conçus pour compenser : pouvons-nous tirer parti de la redondance cérébrale pour améliorer la résilience cognitive ? ». Une piste encore exploratoire, mais qui pourrait aider la recherche médicale à ne plus se focaliser uniquement sur les atteintes que subit l’hippocampe et à se concentrer également sur le rôle d’autres circuits neuronaux encore à même de soutenir le processus de mémorisation.
- La mémoire est sélective et dynamique, avec des processus neuronaux qui déterminent la durabilité des souvenirs.
- Le thalamus joue un rôle clé dans l’importance émotionnelle des souvenirs, dépassant le modèle traditionnel basé sur l’hippocampe.
- Cette recherche ouvre des perspectives pour traiter des pathologies comme Alzheimer en exploitant la redondance des circuits cérébraux.
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