La Mémoire

La Mémoire
Patricia Franco
Définition
• C'est la fonction qui permet de capter, coder,
conserver et restituer les stimulations et les
informations que nous percevons. Elle met en
jeu aussi bien les structures physiques que
psychiques.
• Il faut distinguer
- l’apprentissage: acquisition de nouvelles
informations ou connaissances
- La mémoire: rétention de l’information acquise.
Différents types de mémoire
• Mémoire déclarative:
Mémoire épisodique permet de se souvenir des
événements, des noms, des dates et des lieux
qui nous sont propres. Elle est très liée au
contexte affectif.
Mémoire sémantique concerne les concepts, le
sens des mots et des symboles (par exemple :
"Paris" est la capitale de la France).
Il existe également une mémoire qui concerne la
forme des mots, sa prononciation... c'est la
mémoire lexicale
La mémoire sémantique et la mémoire lexicale
sont regroupées sous le terme "mémoire
verbale".
Différents types de mémoire
• La mémoire procédurale correspond au
savoir-faire. Elle sert à réaliser des opérations
complexes souvent motrices (conduire une voiture,
faire du vélo ... )
ou mémoire implicite car elle résulte de
l’expérience. Répétitions, plus durable, habilité
acquise.
• La mémoire déclarative est celle du savoir
dire. Elle permet d'évoquer de façon consciente
des souvenirs sous la forme de mots ou mémoire
explicite. Facile, courte durée, « souvenirs »
Différents types de mémoire
Différents types de mémoire
La mémoire sensorielle
• Extrêmement brève, elle correspond au temps de
perception d'un stimulus par nos organes sensoriels.
• La mémoire sensorielle visuelle (on dit aussi iconique) a
une persistance comprise entre 300 et 500 ms).
• La mémoire sensorielle auditive (ou échoïque) n'est
guère plus longue.
• A ces stimuli visuels et auditifs, peuvent s'ajouter des
perceptions captées par les autres sens mais qui
semblent jouer un rôle moins important. Ainsi en est-il de
la mémoire sensorielle tactile (mémoire haptique).
• C'est la combinaison de ces différentes perceptions qui
permet l'identification de l'information.
Différents types de mémoire
• La mémoire à court terme
de quelques secondes à quelques heures,
très labile.
- ou mémoire de travail (MT), nous la
sollicitons en permanence; c'est une
mémoire immédiate qui nous offre la
capacité de retenir, entre une et quelques
dizaines de secondes, jusqu'à 7 éléments
d'information en moyenne.
MESUREZ VOTRE MÉMOIRE IMMÉDIATE
•
Voici une liste de chiffres. Lisez-les lentement à haute voix. Après chaque
séquence, fermez les yeux et essayez de les répéter dans le même ordre.
Vérifiez que la séquence est correcte. Si elle l'est, vous pouvez passer à la
séquence suivante. Si elle est incorrecte, essayez la deuxième séquence
de même longueur jusqu'à ce que les deux séquences soient correctes.
L"'empan" correspond à la dernière liste répétée sans erreur.
•
Source : "Vivre avec sa mémoire" Christian Derouesné - Editions du
Rocher, 1996
Différents types de mémoire
• La mémoire à long terme
Contrairement aux précédentes qui effacent les
données aussitôt après leur traitement, la
mémoire à long terme (MLT) stocke les
informations pendant une longue période et
même pendant toute la vie. D'une capacité
considérable, la MLT est dépositaire de nos
souvenirs, de nos apprentissages, en résumé,
de notre histoire
Consolidation mnésique
• Processus de stockage à court terme puis
graduellement transformées en forme plus
permanente de mémoire par un processus
appelé consolidation mnésique
Pathologies de la Mémoire
• Amnésie: perte de mémoire et/ou
incapacité à apprendre.
Certaines sont dues à des lésions cérébrales :
les amnésies neurologiques; d'autres ont des
causes psychologiques : les amnésies
psychiatriques.
Pathologies de la Mémoire
• On distingue :
- l'amnésie antérograde ou amnésie de fixation. Le
malade ne peut plus acquérir de nouvelles données,
mais les souvenirs anciens sont préservés. Chez les
alcooliques chroniques (syndrome de Korsakoff),
- l'amnésie rétrograde empêche le patient
d'évoquer des souvenirs antérieurs à sa maladie,
- l'amnésie lacunaire est une perte de mémoire se
rapportant à une période bien déterminée (période d'une
perte de conscience, d'une crise d'épilepsie, d'un
épisode psychiatrique ... ),
- l'amnésie globale qui touche aussi bien les faits
récents et anciens et qui se rencontre dans les
démences.
Amnèsie
L’engramme
• La représentation physique ou lieu de la
mémoire s’appelle l’engramme ou trace
mnésique.
Les travaux de Lashley:
l’apprentissage du rat dans le
labyrinthe
Les travaux de Lashley:
l’apprentissage du rat dans le
labyrinthe
• Corrélation entre l’étendue des lésions et
capacité d’apprentissage et de
mémorisation.
• Conclusion fausse: « toutes les aires
corticales contribuent de la même façon
aux processus mnésiques »
• Problèmes: Etendue-Différents systèmes
sensoriels impliqués
Hebb et la thèorie des assemblées
cellulaires
• 1949: Hebb émet l’hypothèse que les
connexions synaptiques peuvent
augmenter leur efficacité de transmission
électrique.
• Dans le cerveau, les aires corticales
servent à la fois au traitement de
l’information sensorielle et au stockage
des souvenirs.
Hebb et la thèorie des assemblées
cellulaires
Localisation de la mémoire
déclarative: le néocortex
• Le cortex inférotemporal représente aussi
bien une aire visuelle que l’aire impliquée
dans le stockage des souvenirs.
Localisation de la mémoire
déclarative: le néocortex
• Expérimentation animale
Localisation de la mémoire
déclarative: les lobes temporaux
• Conséquences de la lobectomie temporale
chez l’homme
Localisation de la mémoire
déclarative: les lobes temporaux
• Lobes temporaux médians et mémorisation
Localisation de la mémoire
déclarative: les lobes temporaux
Modèle animal de l’amnèsie
humaine
• Reconnaissance différentiée avec nonappariement à la règle (delayed nonmatched to sample DNMS): mémoire de
reconnaissance
• 90% de bonnes réponses dans un délai de
quelques secondes juqu’à 10 min.
Modèle animal de l’amnèsie
humaine
Modèle animal de l’amnèsie
humaine
Modèle animal de l’amnèsie
humaine
• Lésions temporales médianes affecte la
*mémoire déclaratrive > procédurale,
*antérograde > rétrograde
*mémoire à long terme > court terme
• Lésions étendues : hippocampe, l’amygdale,
cortex rhinal.
• Avec l’hippocampe, le cortex autour du sillon
rhinal contribue à la transformation critique de
l’information provenant des aires associatives du
cortex. Les structures temporales médianes
consolident la mémoire dans le cortex ou zone
de transit?
Diencéphale et mémorisation
• Noyau antérieur et dorsomédian du
thalamus et les corps mamillaires de
l’hypothalamus
• Fornix->Corps mamillaires
->noyau antérieur du thalamus,
cortex cingulaire: circuit de papez.
• Noyau dorso-médian afférences
du lobe temporal, amygdale,
cortex inférotemporale,
cortex frontal.
Diencéphale et mémorisation
• Amnèsie déclarative antérograde et
rétrograde: interconnexions de aires
temporales médiales et du diencéphale
auraient comme fonction de former des
souvenirs à long terme de la mémoire
déclarative.
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Rôle important dans la mémoire
déclarative, la consolidation mnésique, et
la mémoire des tâches spatiales.
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Conséquences des lésions de l’hippocampe chez le
rat
• Expérimentation
« le labyrinthe radial »
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Mémoire de travail: réfère à une rétention
d’informations nécessaires à la réalisation
des comportements nécessaires à l’action.
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Cellules de lieu, mémoire spatiale
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Mémoire contextuelle: les informations
sensorielles parviennent à l’hippocampe
où a lieu un processus de stockage des
souvenirs en les reliant entr’eux.
Fonctions mnésiques de
l’hippocampe
• Références sensorielles de
l’environnement, encodage d’informations
contextuelles distinctes (localisation
spaciale, espace, odeur, cronologie des
événements)
La mémoire épisodique
• Rappel
!Encodage
Striatum et mémoire procédurale
(procédure et habilité motrice)
• Striatum: putamen et noyau caudé
• Reçoit des informations des aires frontales et
pariétales du cortex cérébral et influence
indirectement les noyaux thalamiques et les
aires motrices corticales impliquées dans
l’exécution des mouvements
• Striatum intégrerait les informations sensorielles
pour obtenir un comportement moteur adapté.
• Test de la souris dans un labyrinthe (simple ou
avec association stimulus-réponse (lumière).
Néocortex et mémoire de travail
Plusieurs régions impliquées:
• Hippocampe
• Cortex préfrontal
• Région intrapariétale latérale
• ..
Néocortex et mémoire de travail
• Cortex préfrontal: résoudre les problèmes
et organiser les comportements
Néocortex et mémoire de travail
• Cortex préfrontal
Néocortex et mémoire de travail
Cortex préfrontal
Néocortex et mémoire de travail
• Région intrapariétale latérale lié à la vision
• Retient temporairement l’information
jusqu’à la production de saccades
oculaires.
Conclusion
• L’apprentissage et la mémoire ne dépendent
pas d’une seule région
• Il existe une interdépendance entre les
systèmes sensoriels perceptifs, le système
moteur, et les systèmes spécialisés impliqués
dans la mémoire.
• La mémoire déclarative: hippocampe et les
structures associées
• La mémoire procédurale: le striatum
• La mémoire de travail: nombreuses structures
Plasticité synaptique de
l’hippocampe et du néocortex
• Anatomie de l’hippocampe
• Cortex entorhinal
-> voie perforante
-> gyrus dentatus
-> fibres moussues
sur les cellules de CA3
-> fornix et faisceaux
collatérales de Schaffer
sur les cellules CA1
Propiriétés de la potentialisation à
long terme (LTP) dans CA1
Associations des informations
synaptiques
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.
Mécanismes du LTP
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
Blocage des récepteurs à NMDA
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
•
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•
•
•
Mémoire visuelle / mémoire auditive
Parler en apprenant et boucle verbale
Organisation en réseaux sémantiques
Répétitions épisodiques
Apprendre dans l’action
Conclusion
• La synapse pourrait être le site des
mécanismes de l’apprentissage et de la
mémoire.
• La première modification électrique est
transitoire, elle sera suivie de
changements durables (mémoire à long
terme) par la modification de la structure
même de la synapse (synthèse de
nouvelles protéines et organisation de
nouveaux microcircuits).