Les cellules du cerveau se synchronisent pour suivre l'ordre des événements

De nouvelles recherches révèlent que les neurones cérébraux fonctionnent de manière coordonnée afin de se souvenir des événements dans l'ordre dans lequel ils se produisent.

Les scientifiques de l'Université de New York expliquent que la collaboration cérébrale s'apparente à une symphonie. Les chercheurs pensent que les résultats offrent de nouvelles perspectives sur la façon dont nous nous souvenons des informations et signalent des facteurs susceptibles de perturber certains types de souvenirs.

«Les résultats améliorent notre compréhension de la façon dont le cerveau garde une trace de ce qui s'est passé et du moment où cela s'est produit par rapport à d'autres événements», a déclaré le Dr Lila Davachi, professeur agrégé au département de psychologie et au Center for Neural Science de l'Université de New York et auteur principal de l'étude. .

«Nous savons depuis un certain temps que les neurones augmentent leur activité lorsque nous encodons des souvenirs. Ce que notre étude montre, c'est qu'il y a un rythme dans la façon dont ils se déclenchent les uns par rapport aux autres, un peu comme différents instruments dans un orchestre symphonique. "

Le premier auteur de l'étude était Andrew Heusser, candidat au doctorat au Département de psychologie avec des collaborateurs dont le Dr David Poeppel, professeur au Département de psychologie et Centre des sciences neuronales, et Youssef Ezzyat, également doctorant à l'époque de la recherche.

La recherche, qui apparaît dans la revueNeuroscience de la nature, a cherché à déterminer la validité d'une hypothèse de longue date sur la façon dont l'ordre des souvenirs est codé.

Le modèle de «codage de phase thêta-gamma», proposé en 1995 par les neuroscientifiques Drs. John Lisman et Marco Idiart, déclarent que lorsque notre cerveau crée une mémoire pour un événement spécifique, nos neurones oscillent de manière coordonnée, avec des cellules qui se déclenchent à des fréquences élevées (gamma).

Pour coder l'ordre de plusieurs événements, les cellules représentant chaque événement se déclenchent dans une séquence coordonnée par un rythme cérébral de fréquence inférieure (thêta).

Pour tester cela, les scientifiques ont demandé aux participants à l'étude de visualiser une série de six objets (par exemple, un papillon, des écouteurs, etc.), un à la fois, sur un écran d'ordinateur.

Au cours de l'expérience, les chercheurs ont examiné l'activité neuronale des sujets à l'aide de la magnétoencéphalographie (MEG), qui capture les mesures des minuscules champs magnétiques générés par le cerveau.

Plus tard, ils ont demandé aux sujets de se rappeler l'ordre des objets qu'ils voyaient.

Dans leur analyse, les chercheurs ont examiné l'activité neuronale des sujets lors de la première visualisation des objets, puis l'ont comparée aux résultats du test de rappel.

Leurs données ont montré des différences notables dans les modèles d'activité neuronale lorsque l'ordre des objets était correctement codé par rapport à quand ce n'était pas le cas.

Plus précisément, lorsque l'ordre des objets était correctement codé, l'activité gamma associée à chaque objet était ordonnée temporellement le long d'une oscillation thêta plus lente de sorte que l'activité gamma pour l'objet un précédait celle de l'objet deux et ainsi de suite.

En revanche, lorsque les sujets se rappelaient de manière incorrecte l'ordre dans lequel les objets étaient présentés, l'activité gamma était tout aussi élevée - mais il n'y avait pas de modèle discernable.

«Lorsque des oscillations particulières sont en phase les unes avec les autres, nous nous souvenons de l'ordre», a déclaré Davachi. "Mais quand ils ne le sont pas, nous ne le faisons pas."

Source: Université de New York / EurekAlert