Ils ont percé un mystère du cerveau humain
Que mangiez-vous avec le plus de plaisir quand vous étiez enfant? A quoi ressemblait votre animal de compagnie? Bien souvent, des souvenirs très anciens nous reviennent en une fraction de seconde.
Depuis des décennies, les neuroscientifiques cherchent à comprendre comment le cerveau humain parvient à stocker des informations de manière aussi efficace. Une étude menée par le centre hospitalier universitaire de Bonn, en Rhénanie-du-Nord–Westphalie (Allemagne), apporte aujourd’hui un éclairage inédit.
Il y a deux façons d'enregistrer des souvenirs
Selon les chercheurs, le lobe temporal médian – la région du cerveau liée à la mémoire – utilise deux groupes différents de neurones pour enregistrer les informations:
- Les neurones de contenu stockent ce qui est montré, par exemple un objet ou une personne.
- Les neurones de contexte, eux, mémorisent uniquement les circonstances.
Par exemple, un enfant mange volontiers des bonbons en dessert. Le cerveau enregistre alors deux éléments séparément: le contenu – ce qui a été mangé – et le contexte – le fait que c’était le dessert. Autrement dit, les souvenirs ne sont pas stockés de manière rigide, mais assemblés de façon dynamique. Cela explique aussi pourquoi certains détails nous échappent parfois.
Le cerveau répartit ses resources
Mais pourquoi le cerveau fonctionne-t-il ainsi? Les chercheurs avancent une explication simple: pour économiser de l’énergie. Si différents groupes de neurones ne stockent chacun qu’une partie de l’information, alors aucune cellule n’a besoin de tout retenir à la fois et le cerveau peut travailler plus efficacement. Cette séparation permet en outre de réutiliser des contenus dans des situations différentes, sans devoir tout enregistrer à nouveau.
Seize patients souffrant d’épilepsie sévère ont participé à l’étude. Des électrodes ont été implantées dans leur lobe temporal médian, ce qui a permis aux chercheurs d’observer plus de 3000 neurones pendant que les participants accomplissaient de simples tâches sur un ordinateur portable.
Ceux-ci voyaient toujours les mêmes images – des personnes ou des objets – mais devaient répondre à chaque fois à de nouvelles questions, donc à des contextes différents: «L’image est-elle plus grande?» ou «Est-ce que cela tient dans une boîte à chaussures?». Résultat: certaines cellules nerveuses réagissaient à l’image, d’autres uniquement à la tâche.
Publiée dans la revue scientifique Nature, cette étude est une première. Jusqu’ici, une grande partie des connaissances sur la mémoire et les neurones provenait d’expériences menées sur des animaux. Une meilleure compréhension du fonctionnement du cerveau pourrait aider à mieux étudier des maladies comme Alzheimer ou les conséquences d’un AVC. (cst)
Traduit de l'allemand par Joel Espi