Avez-vous oublié ou avez-vous fermé la porte de votre appartement? Vous découvrirez maintenant pourquoi. Vérifiez le fonctionnement de la mémoire.
Vous essayez de vous rappeler où vous avez mis vos clés ... Après tout, c'était à une certaine heure, vous faites toujours la même chose, pourquoi ne vous en souvenez-vous pas? Pourquoi cherchez-vous des clés?
La récupération de la mémoire a fait l'objet d'innombrables études animales et d'autres travaux de neuroimagerie humaine, mais le fonctionnement exact du processus - et la manière dont nous prenons des décisions basées sur les souvenirs - reste incertain.
Dans une nouvelle étude publiée dans le numéro du 26 juin de Science, une équipe collaboratrice de neuroscientifiques de Caltech et du Cedars-Sinai Medical Center de Los Angeles a identifié différents ensembles de neurones individuels responsables de la prise de décision basée sur la mémoire.
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- Un aspect essentiel de la flexibilité cognitive est notre capacité à récupérer sélectivement des informations en mémoire lorsque nous en avons besoin. Pour la première fois dans le cerveau humain, des neurones qui signalent des décisions basées sur la mémoire ont été décrits. De plus, notre étude montre comment les souvenirs sont sélectivement transférés vers le lobe frontal et seulement lorsque cela est nécessaire, explique l'auteur de l'étude.
L'étude, qui a un impact sur le traitement des problèmes de mémoire associés à la maladie d'Alzheimer, à l'épilepsie et à la schizophrénie, a été menée chez des patients ayant déjà subi une chirurgie cérébrale. Les volontaires ont regardé les images sur un écran et ont répondu à diverses questions sur les images, tandis que les chercheurs ont enregistré l'activité de neurones individuels dans leur cerveau avec des électrodes implantées.
Par exemple, on a montré à un patient une photo d'une personne qu'il n'avait jamais vue auparavant et on lui a demandé: "Avez-vous déjà vu ce visage?" ou "Est-ce un visage?" Les deux questions, respectivement, aident les chercheurs à faire la distinction entre une décision basée sur la mémoire et une décision sans mémoire.
«Nous prenons des décisions basées sur nos souvenirs tout le temps», déclare l'auteur principal Juri Minxha. «Quel restaurant dois-je choisir ce soir? ou "Où dois-je chercher les clés maintenant?" Dans cette étude, nous avons posé de simples questions «oui» ou «non» pour permettre au volontaire d'accéder à son dernier souvenir ou à ses connaissances catégoriques.
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Où est notre mémoire?
Les souvenirs sont encodés et recherchés dans la partie médiane inférieure du cerveau dans une région connue sous le nom de lobe temporal médial qui comprend l'hippocampe. Les processus décisionnels impliquent une zone située devant le cerveau appelée cortex frontal médial.
La capacité d'engager et d'utiliser avec souplesse nos souvenirs pour prendre des décisions dépend de l'interaction entre les lobes frontal et temporal, le premier étant le site du contrôle exécutif et le second étant le lieu de ces souvenirs. On savait peu de choses auparavant sur la manière dont les interactions entre ces deux parties du cerveau humain se déroulent, apprend-on.
Dans l'étude, les chercheurs ont surveillé des neurones uniques dans les lobes temporaux et frontaux de 13 personnes. Les résultats ont révélé des neurones codant pour la mémoire dans le lobe temporal et des «neurones de sélection de la mémoire» dans le lobe frontal; ces neurones ne stockent pas les souvenirs, mais aident plutôt à les récupérer.
- Le lobe temporal médial et le cortex frontal médial deviennent actifs lorsqu'une décision oblige le patient à se souvenir de quelque chose. L'interaction entre ces deux structures cérébrales permet une récupération de mémoire réussie. Donc, si nous demandons au patient s'il a déjà vu un visage, les neurones des deux régions deviennent actifs. Mais si nous leur montrons la même image et leur demandons: «Est-ce un visage? »Ensuite, les neurones de sélection de la mémoire se taisent. Au lieu de cela, nous voyons une deuxième population distincte de neurones dans le lobe frontal, confirmant le but actuel du sujet de catégoriser une image.
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L'étude a également identifié un ensemble différent de «neurones contextuels» dans le lobe frontal. Ces neurones codent des informations sur les instructions données au sujet pour une tâche donnée. Par exemple, les sujets devaient appuyer sur un bouton ou utiliser des mouvements oculaires pour répondre à une question; les neurones contextuels ont indiqué laquelle de ces deux actions devait être entreprise, quelle que soit la réponse à la question.
Fait intéressant, nous avons constaté que la décision était représentée par des neurones de sélection de la mémoire de manière abstraite, de sorte que les mêmes neurones peuvent signaler cette information dans différents contextes. Cela explique probablement la grande flexibilité que nous constatons dans la prise de décision humaine.
La communication entre les lobes temporal et frontal a également été observée en analysant les ondes thêta qui sont communes dans les lobes temporaux. Les chercheurs ont découvert que les neurones du lobe frontal alignent sélectivement leur activité sur les ondes thêta du lobe temporal seulement après que les sujets aient pris une décision basée sur la mémoire.
Les chercheurs ont dit qu'ils pouvaient même dire si le sujet était censé identifier correctement le visage simplement par la force avec laquelle les neurones de sélection de la mémoire dans les lobes frontaux ont coordonné leur activité avec les ondes thêta dans le lobe temporal.
Dans l'ensemble, notre étude révèle plusieurs éléments clés de la flexibilité de la cognition humaine, explique Adolphs.
