La mémoire à long terme
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CM 2 du 08/11/01 Cours de physio NEUROBIOLOGIE DE LA MEMOIRE ET DES APPRENTISSAGES. Dans les 3 études des mécanismes impliqués dans la mémoire on constate 3 types de résultats : Observation de patients cérébrolésés (trouble de la mémoire et des apprentissages). Le but est d’établir des liens entre la fonction atteinte (tests psychologiques) et la structure lésée (analyses post mortem puis scanner ou imagerie médicale). Imagerie médicale sur des personnes saines pour observer les zones cérébrales activées au cours d’une tache donnée. Liens entre les zones du cerveau activées et la nature de la tache. Limites : les techniques d’imagerie médicale. Les techniques liées aux tests… il faut trouver des taches qui n’utilisent qu’une zone précise de la mémoire. Expérimentation animale. Limites : le rat n’est pas un homme. I. CLASSIFICATION a) Les mémoires 1) Mémoire à court terme (MCT) et mémoire à long terme (MLT) Cf. poly page 1. Un système de mémoire nécessite, pour fonctionner, des capteurs qui permettent l’entrée des données. Ils vont transmettre les données à un système de stockage. On va 1 pouvoir lire telle ou telle donnée à la demande. S’il y a un disfonctionnement à un niveau, c’est tout le système qui sera atteint. Le registre sensoriel. Dans ce modèle il est une petite forme de mémoire car l’information est capable de décider dans ce registre pendant une centaine de millisecondes. La mémoire à court terme Encodage. Reçoit des info du registre sensoriel mais aussi de la mémoire à long terme (rappel). Les info sont maintenues directement accessibles pendant une vingtaine de secondes. La mémoire à long terme Consolidation. Reçoit les info de la mémoire à court terme mais aussi du registre sensoriel. Stockage définitif mais pas directement accessible, pour cela il faut un rappel dans la MCT. 2) Mémoire à long terme déclarative et procédurale Cf. doc. 3. On a observé des patients amnésiques et des animaux. Mémoire déclarative (explicite) Capacité de garder en mémoire des évènements, info dont le point commun est qu’elles peuvent être déclarées. Elles sont accessibles à la conscience, mémoire consciente qui s’exprime par le langage ou par des images mentales. Mémoire épisodique Mémoire des évènements. Mémoire sémantique Mémoire du sens des choses. 2 Mémoire non déclarative (implicite) C’est tout le reste. Mémoire procédurale Capacité d’apprendre des manières de faire sans forcément se souvenir comment on a appris. Permet l’acquisition progressive d’habiletés (motrices, perceptivo-motrices, cognitives) grâce à l’entraînement. Amorçage Facilitation de la détection d’un signal, du traitement d’une info à partir d’une expérience récente. Conditionnement classique Apprentissage non associatif b) Les apprentissages 1) Méthodes d’étude Elles reposent sur l’utilisation de tests d’apprentissage (c’est difficile). On a : Des apprentissages moteurs et visio-moteur ex : test d’opposition des doigts de la main. Test du rotor. Des apprentissages visuels ex : lecture des mots à l’envers. discrimination d’une cible (cf. doc. 1). Des apprentissages cognitifs ex : test de résolution de problème. 3 le plus spécifique possible d’un type Quel que soit le type de tache, on quantifie toujours l’apprentissage par l’évolution de la performance au test. Cette performance évolue avec le nombre d’essais puis stagne. Performance Evolution rapide au début puis plateau Nombre D’essais b) Les formes d’apprentissage 1) Apprentissages perceptifs Ces apprentissages correspondent à la capacité de reconnaître et d’identifier des stimuli déjà présents auparavant. Ex : ● Reconnaissance d’info simples = niveau de brillance d’un signal lumineux. ● Reconnaissance d’info complexes = reconnaissance d’un visage On pense que dans ce type d’apprentissage interviennent des structures et des processus impliqués dans le traitement de l’info, qui sont différentes en fonction du type d’info et aussi en fonction du niveau d’intégration de cas infos. Simple = structures corticales qui traitent tôt l’info visuelle Complexe = cortex visuel associatif. 4 2) Apprentissages de type stimulus, réponse (I – R) Le principe de base correspond à établir une relation entre un stimulus externe à l’organisme et une réponse comportementale. Le sous jacent c’est l’établissement de connexions nerveuses neuronales entre les structures de la perception et celles de la programmation et/ ou de l’exécution motrice. On connaît 2 types d’apprentissages : L’apprentissage non-assiociatif : Constitue la forme la plus simple d’apprentissage. 2 types : l’habituation Quand on répète une stimulation, la réponse à celle ci diminue progressivement en amplitude jusqu'à une disparition totale ou partielle de réponse. la sensibilisation La réponse augmente avec la répétition des stimulations. Ex : le réflexe de la pupille. Si on envoie un jet d’air il y a clignement. Si le jet est faible elle clignera de moins en moins. Si le jet est fort elle clignera de plus en plus. L’apprentissage associatif : C’est la mise en relation d’une stimulation à une réponse comportementale. 5 Il y a 2 types d’apprentissages : le conditionnement classique Ou conditionnement pavlovien. C’est le chien qui associe cloche (stimulus conditionnel) à viande (stimulus inconditionnel). Au fur et à mesure des répétitions, le stimulus induit la réponse avant que la viande arrive, même si elle n’arrive pas. On peut alors dire que la cloche est devenue un stimulus efficace, conditionnel. Conditions pour avoir un conditionnement efficace : - le stimulus conditionnel doit arriver avant l’inconditionnel, au pire pendant - entre les 2 stimuli, il faut un délai court de quelques secondes maximum. Plus ce délai est grand, moins le conditionnement s’établit. - les stimuli conditionnels et inconditionnels doivent toujours être présentés : il faut que la viande vienne le plus souvent possible ou régulièrement et pas trop rarement. - Une fois le conditionnement établit, il faut l’entretenir. Si ces conditions sont respectées, le 1er stimulus devient prédictif du 2ème. Le conditionnement opérant C’est le même principe mais inverse, la réponse comportementale doit arriver avant la stimulation. C’est le rat qui, quand il appui sur un levier, a de la nourriture. Au début il le fait par hasard et au fur et à mesure des répétitions il va associer le levier a la nourriture. On peut faire le conditionnement opérant à tous les niveaux des gestes les plus simples au plus complexe avec des stimulations variables (vitales, doit regarder par la fenêtre…) et des comportements différents. 6 Dans tous les cas il faut motiver le sujet, il y a 2 manières possibles pour motiver un sujet : - la récompense = renforcement positif - la punition = renforcement négatif II. LES MODELES MACROSCOPIQUES a) Notion d’engramme Trace mnésique, représentation physique d’un souvenir. Comment est écrit un souvenir ? 1) Localisation de l’engramme Travail de LASHLEY qui a apprit à des rats à traverser un labyrinthe avec de la nourriture au bout. Le rat doit apprendre le labyrinthe et au fur et à mesure il arrive au bout directement. Il a prit 2 groupes de rats chez lesquels il a fait des lésions du néo-cortex. - 1 groupe avant l’apprentissage - 1 groupe après l’apprentissage : dans les 2 cas il y a perte de l’apprentissage. L’oubli n’est pas forcément total, cette importance n’est pas corrélée à la localisation de la lésion mais à la taille de celle ci. L’engramme est donc situé dans le cortex mais de manière diffuse. Les études qui ont suivi font penser que l’engramme se trouve dans la partie du néo-cortex où il a été élaboré. Cette partie correspond à celle qui a traité l’information. 7 Ex : pour la vision, se sont les lobes corticaux et occipitaux, les aires visuelles associatives. Pour le mouvement se sont las aires motrices. Les observations cliniques sur des amnésies focalisées correspondent à des lésions corticales, elles touchent un seul type de souvenir, d’informations. 2) Structure de l’engramme HYPOTHESES : Idée de départ : à un événement sensoriel donné va correspondre l’activation d’un groupe de neurones donnés. A cet événement sensoriel on peut donc associer une « carte neuronale » c’est à dire le nombre et l’emplacement des neurones qui sont activés dans ce cas là. L’activation de cette carte neuronale va induire une modification de l’efficacité des connexions (synapses). Les conséquences de cette activation (corps cellulaire + synapses) = Facilitation de la transmission synaptique. Activité réverbérante : les PA vont durer plus longtemps dans le groupe de neurones car leur passage est facilité au niveau des synapses. Grace à ces synapses moins résistantes, il va se créer des voies de moindre résistance (des voies de passage facilitées). Il suffit donc d’activer une partie des neurones pour que tout le groupe neuronal soit stimulé. 8 Un groupe de neurones activé simultanément avec ses interconnexions est une assemblée cellulaire (ce n’est pas une structure cérébrale donnée) mais ce sont quand même des neurones interconnectés entre eux et donc des voies nerveuses. L’assemblée cellulaire est un engramme. Cette hypothèse repose sur une notion : → Plasticité synaptique : la transmission synaptique peut être modifiée en fonction de son activité. Donald HEBB. On peut avoir des assemblées cellulaires très simples (vision d’un cercle) ou des assemblées complexes (association de plusieurs assemblées ex : vision d’un cercle + odeur de fleur). b) Mémoire et systèmes cérébraux Quand on veut associer un système cérébral à une mémoire, il faut : Définir des processus psychologiques en terme de traitement de l’info. Définir en parallèle des circuits fonctionnels neuronaux qui correspondent à ces systèmes de traitement de l’info. Il faut donc : Déterminer des mémoires différentes. Associer des circuits neuronaux différents à ces mémoires. 1) Anatomie de la mémoire à long terme 9 Le lieu de stockage de l’engramme est le néo-cortex. Mais en plus des amnésies focalisées, on connaît aussi des amnésies globales qui vont toucher tous les types d’info et qui correspondent à des lésions profondes. Donc le néo-cortex n’est pas le seul à intervenir dans la MLT. On connaît 2 grands circuits de traitement de l’info (TI) : SYSTEME LIMBIQUE : fait intervenir l’hippocampe. Mémoire déclarative. SYSTEME DES GANGLIONS DE LA BASE : mémoire non déclarative. La mémoire déclarative Elle est sous tendue par le système limbique (SL) qui est composé par : Le lobe temporal médian (cortex stringer, hippocampe, amygdales) Le diencéphale médian (thalamus, corps mamillaire) Le télencéphale ventral Le cortex préfrontal médian (positif ou négatif) Cas clinique de HM : personne souffrant d’épilepsie, hostile à tout traitement. Les médecins ont alors pratiqué une ablation bilatérale du lobe temporal Plus d’épilepsie Cependant il y a des effets secondaires qui sont des problèmes de mémoire. Il lui reste des souvenirs jusqu'à 2 ou 3 ans avant l’intervention donc la MLT n’est pas touchée ainsi que le rappel des souvenirs Il peut retenir une liste de 6 chiffres à condition de les répéter constamment donc la MCT n’est pas touchée 10 s’il est interrompu, il ne se souvient plus des 6 chiffres ni même du fait qu’on lui ai demandé de les retenir donc la MLT déclarative est inefficace pour les nouveaux souvenirs il peut apprendre de nouvelles habiletés motrices et sa performance augmente mais il ne se souvient pas de s’être entraîné. Le syndrome de KORSAKOFF = alcoolisme chronique. Lésions du diencéphale, on retrouve les même symptômes La maladie d’ALZHEIMER Lésions du lobe temporal (hippocampe) et aussi problèmes de mémoire Expérience chez le singe : poly Chez le singe, une lésion d’une seule partie du système limbique provoque des troubles plus ou moins sévères à un test de reconnaissance visuelle (DNMS). Ces tests sont liés à la mémoire déclarative. Si on provoque une lésion avec un délai court entre les 2 phases du test, les performances sont normales. MCT pas touchée et perception visuelle inchangée. Si on allonge ce délai, le nombre d’erreur sera d’autant plus grand que le délai sera long. Ceci montre que dans la reconnaissance serait impliquée toute une boucle neuronale qui part du néo-cortex (endroit où sont élaborées les perceptions) et qui fait intervenir le système limbique. Exemple de la reconnaissance visuelle - Dans cette reconnaissance, tout le circuit visuel (voies géniculo striées, aires visuelles primaires et associatives) intervient = perception (# mémoire) 11 - Puis la stimulation quitte l’aire visuelle associative et passe par le système limbique (lobe temporal médian, diencéphale). C’est l’activation de cette boucle qui formerait le souvenir visuel, l’engramme (assemblée cellulaire, plasticité synaptique). Le principal neurotransmetteur de ce système est l’acétylcholine car : Le télencéphale ventral est constitué de neurones cholinériques. Chez l’homme sain, on injecte en intramusculaire la scopolamine qui est un antagoniste des récepteurs cholinériques muscariniques et on provoque alors des déficits de la MLT sans pour autant modifier la MCT. Chez un sujet atteint de la maladie d’ALZHEIMER l’évolution du déficit mnésique (MLT) est corrélée à la dégénérescence des neurones cholinériques. Le rappel : On pense que dans un premier temps le rappel du souvenir fait intervenir toute la boucle (aires visuelles et système limbique). Progressivement, on pense que le système limbique se désengage et qu’a la fin ce rappel ne serait plus que lié à l’activation des aires corticales visuelles (partie corticale du système). On passe d’une plasticité globale à une plasticité synaptique du néo-cortex. Ceci est valable pour toutes les perceptions. La mémoire non déclarative Les données d’imagerie médicale font penser que pendant les premières phases de l’apprentissage cf. courbe le cervelet est actif et diminue son activation au fur et à mesure que la tache est apprise. Cette désactivation au cours de l’apprentissage est couplée à une activation des régions corticales (ou subcorticales) spécifiques de la tache. 12 L’interprétation c’est que le cervelet est nécessaire à l’apprentissage mais qu’a aucun moment il ne stocke l’engramme. Expérience de GRAFTON et coll. en 94 : D’après le test du doigt sur le rotor. Ce test montre que le gain de performance est corrélé avec le niveau d’activation du cervelet (mesuré par le flux sanguin dans le cervelet). Plus performance élevée, plus cervelet activé. Quand la tache est apprise (plateau de performance) aucune modification n’apparaît plus dans le cervelet. Par contre, des modifications apparaissent au niveau des aires corticales motrices et pré-motrices ainsi qu’au niveau de structures sous corticales dont le striatum. Il semble qu’intervient dans la mémoire un ensemble de structures : les ganglions de la base qui correspondent au striatum (noyau codé + putamen) et au globus pallidus. Un disfonctionnement de n’importe quelle structure des ganglions va provoquer un déficit de la mémoire implicite. Ces ganglions sont intéressants car leurs connexions anatomiques leur permettent de servir d’interface entre les régions corticales sensorielles et la région frontale prémotrice qui interviennent dans la planification et l’organisation du mouvement. Régions corticales sensorielles ganglions Région frontale prémotrice Ces ganglions font le lien pour mettre en relation une perception (un stimulus) et un mouvement (une réponse). La stimulation provoque une activation des aires de traitement qui ferait intervenir certaines cellules des ganglions qui activeraient à leur tour les cellules qui interviennent dans la réponse comportementale. 13 Réponses comportementales et traitement de l’information Quelque soit le type de mémoire, on a une stimulation qui est une perception. Stimulation cortex sensoriel ganglions de la base réponse Système limbique Chacun des 2 système va engendrer une réponse mais il y aura des nuances : Provenance de l’information : Pour le système limbique, l’info n’y entre qu’après être passée dans les aires sensorielles associatives donc elle est riche, traitée complètement, sur l’ensemble des données. Pour les ganglions il y a une récupération de l’info beaucoup plus tôt ce qui fait que ces ganglions traitent des info brutes, élaborées (couleur, forme) que sur 1 donnée. Destination finale de l ‘info Les ganglions ne projettent que vers les aires motrices et prémotrices. Le système limbique projette sur l’ensemble du cortex. RESULTATS : Les ganglions de la base : Intérêt : info récupérée et renvoyée vite car tout est focalisé sur la motricité. Inconvénient : la réponse ne s’établie que sur des fragments d’info. Le système limbique : Intérêts : il récupère une info complète, traitée qui va éviter les erreurs à la sortie. La réponse est adaptée car basée sur toutes les données et nuancée car concerne tout le cortex. Inconvénients : temps de récupération de l’info et temps d’élaboration de la réponse plus longs. 14 2) La mémoire à court terme Observation de cas cliniques qui sont à l’origine de la dichotomie entre MLT et MCT. Dans le cas de HM, une lésion de l’hippocampe provoque des perturbations de la MLT alors que la MCT reste intacte. A l’inverse, il existe aussi des cas où la MCT est perturbée alors que la MLT reste intacte. Donc la MCT n’est pas un passage obligé pour la MLT. L’imagerie médicale a montré que quand on essaye de faire travailler la MCT, la structure principalement activée est le cortex temporal supérieur. En général il n’existe aucune corrélation entre l’activation de l’hippocampe et la MCT alors qu’une relation existe entre cette activation et la MLT. L’hippocampe est d’autant plus activé qu’on fait intervenir la MLT. L’hippocampe n’intervient pas dans la MCT qui utilise donc un autre circuit. CF. poly. On sait enregistrer l’activation d’un neurone impliqué dans la tache de saccade oculaire. TEST : si le délai est trop grand il implique la MLT. L’activation des neurones augmente dés qu’une indication de positionnement de la cible est disponible. L’activation reste élevée tant que le singe garde en mémoire cette info. Ce qui constitue ici la MCT c’est l’activation de ces neurones impliqués dans la saccade. MCT = 20 à 30 secondes. III. MODELES CELLULAIRES DE L’APPRENTISSAGE Toutes les données proviennent d’expériences animales. 15 a) Les différentes plasticités synaptiques 1) Etude chez l’aplysie (limace de mer) C’est un modèle simple car invertébré. Elle a peu de nerfs et ceux ci sont conservés d’un animal à l’autre. Il y a peu de neurones (1 millier). Habituation Cela consiste à envoyer un petit jet d’eau dans le siphon de l’animal. en réponse, celui ci va chercher à protéger ses branchies et donc va refermer le manteau sur ses branchies. Au fur et à mesure la réponse s’atténue c’est l’habituation. CF. poly. Ce test fait intervenir 2 neurones et 1 synapse : c’est le réflexe mono synaptique. On a un neurone sensoriel qui capte et 1 neurone moteur qui agit. Le mécanisme d’habituation : Quand on envoie un jet d’eau le neurone sens répond grâce à un PA. Si on répète l’opération, les PA sont toujours les même ! Donc si le réponse diminue ce n’est pas dû à une modification du neurone sensoriel. Au niveau du neurone post synaptique, on constate que la réponse ne change pas quand on le stimule électriquement. Donc le neurone moteur n’est pas modifié avec les répétitions. Reste donc la synapse que l’on peut tester en stimulant toujours de la même manière le neurone sens (électriquement). On enregistre le PA post synaptique juste après la fente synaptique. on test donc le PA qui traverse. 16 On constate que le PA diminue au fur et à mesure des répétitions. La stimulation traverse de moins en moins bien la synapse, c’est donc la synapse qui est modifiée. C’est la plasticité synaptique. L’arrivée du PA va provoquer une entrée de calcium, cette entrée va libérer des neurotransmetteurs. Quand on répète cette stimulation au fur et à mesure la libération des neurotransmetteurs est de plus en plus faible. Cette plasticité provient de la diminution des neurotransmetteurs plasticité pré synaptique. Sensibilisation On refait la même expérience sauf qu’a un moment on envoie un choc électrique. Si on répète la stimulation, la réponse est pus importante qu’avant. C’est la sensibilisation. On fait intervenir un neurone de plus qui est celui qui détecte la douleur (L29). Ce neurone fait synapse avec le bouton terminal du neurone sensoriel. Cf. poly. Mécanisme de la sensibilisation : Le choc sur la tête ca provoquer une activation d L29 et donc il va y avoir des PA qui vont induire la libération de neurotransmetteurs. Cette libération provoque l’activation de récepteurs sur le neurone sensoriel et l’activation des récepteurs va provoquer une cascade de seconds messagers. RESULTATS : quand on stimule, la libération des neurotransmetteurs augmente. Apprentissage associatif chez l’aplysie. Pas fait. 17 2) Etude chez les vertébrés Ce sont les modèles les plus proches de l’homme. Ce sont des organismes qui sont capable d’apprentissage plus complexe. Dans les expériences on retrouve l’habituation et la sensibilisation mais on retrouve 2 autres niveaux qui sont la potentialisation à long terme et la dépression à long terme. La potentialisation Cela a été étudié dans l’hippocampe. Cela correspond à l’augmentation de l’efficacité synaptique. Mise en évidence : cf. poly. On s’intéresse aux neurones CA1 (dans l’hippocampe) qui reçoivent des afférences de 2 types : Afférences 1 Afférences 2 Au départ on stimule l’afférence 1 brièvement ce qui va déclencher un PA. Puis on envoie un train de PA (stimulation tétanique). Enfin on recommence avec une seule stimulation. RESULTATS : Après avoir fait le train de PA, le potentiel post synaptique est 2 ou 3 fois plus important en amplitude. Est-ce le neurone CA1 qui a été modifié ? Est-ce la synapse ? On fait la même opération en enregistrant le PPS de l’afférence 2. 18 RESULTATS : Après la stimulation sur l’afférence 1, l’afférence 2 qui n’a pas subit de stimulation tétanique n’est pas modifiée. INTERPRETATION : C’est donc la synapse et non le neurone qui est modifié. En stimulant l’afférence 1 on a potentialisé la transmission synaptique. On a modifié uniquement la transmission dans la synapse considérée. Il faut une stimulation tétanique pour qu’il y ai potentialisation à long terme. Cette potentialisation à long terme est due au fait qu’il faille que les 2 cotés de la synapse soient stimulés en même temps, ce qui est le cas lors d’un train de PA. Cette potentialisation augmentation de l’efficacité) peux durer quelques semaines. Dépression à long terme A l’inverse de la potentialisation, la dépression correspond à une diminution de l’efficacité synaptique. C’est étudié à l’heure actuelle dans le cervelet au niveau du cortex cérébelleux (structure qui intervient dans les phénomènes d’apprentissage et de mémorisation). Anatomie du cortex cérébelleux (cf. poly) On trouve 3 types de cellules : Les cellules de PURKINJE Ses axones plongent vers la profondeur du cervelet. Ses dendrites s’étalent vers la surface du cortex. Au niveau de ses dendrites arrivent des info qui proviennent de 2 autres populations de neurones, ces types de fibres sont : 19 Les fibres grimpantes Elles arrivent des structures profondes et remontent vers la surface. En remontant, elles s’enroulent autour des dendrites des cellules de PURKINJE. Pour 1 cellule de P arrive 1 fibre grimpante qui a un contact intime avec les dendrites (donc un grand nombre de synapses). Les fibres parallèles Elles proviennent des fibres moussues qui amènent l’info aux cellules granulaires. De ces cellules part un axone qui se dirige directement vers la surface du cervelet. Juste avant la surface, cet axone se divise en 2 et ses 2 parties se déplacent parallèlement à la surface. Chacun des brins dans son trajet va rencontrer un certain nombre de cellules de P. Quelques synapses avec beaucoup de cellules de P. On se retrouve avec un système où 2 voies d’info convergent sur quelque chose qui n’aurait qu’une seule sortie : Cellule de PURKINJE Fibres grimpantes Fibres parallèles Entrée 1 Entrée 2 Sortie Cela a donné lieu à une théorie de l’apprentissage : Théorie de MARR-ALBUS. Son hypothèse prédit une plasticité synaptique entre les cellules de P et les fibres parallèles, qui, à condition que cette synapse soit activée en même temps que les synapses entre les fibres grimpantes et les cellules de P. 20 La dépression à long terme (cf. poly) On commence par estimer l’efficacité normale de la synapse entre la fibre parallèle et la cellule de P (on stimule plusieurs fois FP et on enregistre PPS sur la cellule de P). On induit la plasticité synaptique en stimulant en même temps FG et FP. Ensuite on refait des stimulation que de FP. RESULTATS : Il y a une diminution (une dépression) de l’amplitude, les potentiels post synaptiques sont inférieurs. INTERPRETATION : On a réduit l’efficacité synaptique. Cette dépression à long terme est liée au fait que les 2 populations de synapses soient activées en même temps. b) Mécanismes moléculaires de la plasticité synaptique 1) Mécanismes à court terme Quelque soit le type de plasticité (1 des 4), il y a toujours un schéma commun à savoir : Une augmentation du calcium intracellulaire : c’est le fait que cette augmentation soit anormale qui induit la plasticité synaptique. Si on bloque le calcium par des chélateurs du calcium (ils captent le CA2+) on empêche la plasticité synaptique. L’intervention d’un type de protéine (qui sont des enzymes) qui est la protéine Kinase (rajoute des phosphates) ou phosphatase (enlève des phosphates). Ces enzymes agissent en coupant les groupements phosphates pour en enlever ou en rajouter. Ces protéines sont les récepteurs ou les neurotransmetteurs. Si on augmente leur efficacité cela va augmenter l’efficacité synaptique et inversement. 21 PROBLEME : Quand on rajoute ou on enlève des groupements phosphates, cela ne tient pas longtemps car on a fait que coller un morceau par-dessus. 2) Mécanismes à long terme Il s’agit de remplacer les protéines anciennes par des nouvelles. Notion de protéosynthèse qui permet de fabriquer de nouveaux types de récepteurs. La protéine finale aura donc des capacité différentes. Ce sont les gènes qui permettent cette protéosynthèse, il y a une régulation du code génétique. DIFFERENCE ENTRE MECANISMES A COURT TERME ET A LONG TERME : Les MCT modifient la pièce en place. Les MLT remplacent la pièce par une nouvelle plus ou moins efficace. c) Dépression à long terme (LTD), potentialisation à long terme (LTP) et mémoire Quelques exemples de résultats expérimentaux : L’emplacement LTP se fait dans l’hippocampe qui intervient dans la mémoire déclarative. Mais on la trouve aussi dans l’ensemble du cortex ainsi que dans les ganglions de la base. LTD se fait dans le cervelet (apprentissages procéduraux) mais aussi dans le striatum, l’hippocampe et le cervelet. Au niveau cellulaire Donc LTP et LTD ne sont pas que des mécanismes physiologiques mais des mécanismes qui peuvent intervenir dans la mémoire. 22 Il y a coexistence possible de ces 2 phénomènes dans une même structure, ils existent même pour les mêmes cellules, les mêmes synapses des cellules CA1 de l’hippocampe par exemple (poly). On sait y provoquer indifféremment les 2 avec la même technique, la seule différence c’est la fréquence des PA : Hautes fréquences de stimulation pour LTP Basses fréquences pour LTD. L’engramme peut provenir de la facilitation ou de l’inhibition d’une synapse. Au niveau comportemental Test du labyrinthe aquatique de MORRIS (poly). Cela fait intervenir la mémoire spatiale, l’hippocampe. Si on bloque la LTP dans l’hippocampe on empêche l’apprentissage, la mémorisation. Les troubles Il existe des troubles de l’apprentissage moteur pour lesquels on pense que le problème est un problème d’apprentissage, de LTD dans le cervelet qui ne se fait pas (poly). A partir de là on a développer l’hypothèse de l’apprentissage moteur de MARR ALBUS. IV. NEUROTRANSMETTEURS ET HORMONES L’influence des neurotransmetteurs et hormones sur la mémorisation est en relation directe avec le concept de plasticité synaptique de HEBB. Si neuro. Et hormones facilitent la plasticité alors on aura une augmentation de la mémorisation et inversement. a) La vigilance Expérience chez le chat anesthésié. On sait activer un neurone des voies visuelles grâce par exemple à une barre oblique. On peut modifier la plasticité synaptique en injectant des substances. 23 Stimulation Barre oblique injection œil On injecte une substance dans le neurone post synaptique : Si active (dépolarise) on va rendre le neurone plus facilement excitable, on facilite la plasticité synaptique. Si désactive (hyperpolarise) on va rendre plus difficilement excitable, on diminue la plasticité. On pense que l’augmentation des phénomènes de vigilance et d’attention correspondent à une activation générale du système nerveux, des neurones, du niveau d’activation général. Plus la vigilance est élevée (sans aller jusqu’à l’hyper excitation) et plus on mémorise. b) relation entre les émotions et la MLT Le centre nerveux impliqué dans les émotions est l’amygdale qui fait partie du système limbique. Il a été montré dans certains cas qu’une charge émotionnelle pouvait favoriser la mémorisation. Exemple d’un film qu’on regarde et ensuite on mesure le niveau d’activation de l’amygdale. En interrogeant les personnes après le film on regarde la quantité d’info retenues. Plus on active l’amygdale et plus on en a mémorisé. Cette facilitation se ferait au moins en partie par l’intermédiaire de récepteurs adrénergiques β. Les médicaments β bloquant (exemple le propanolol) diminuent le fonction cardiaque pour dé stresser. Quand on en prend cela empêche la mémorisation. 24 Quantité d’informations Activation de l’amygdale 25
