La recherche sur la maladie d'Alzheimer aidée par la découverte du réseau cérébral distinguant le vieux verset Nouveau

Des recherches émergentes révèlent un réseau de mémoire cérébrale qui traite les informations entrantes selon qu’il s’agit de quelque chose que nous avons déjà vécu ou s’il est tout à fait nouveau et inconnu.

Les implications de cette découverte profiteront à la recherche sur la maladie d'Alzheimer alors que les experts recherchent le mécanisme qui fait qu'un être cher aux prises avec la maladie ne reconnaît plus pleinement un membre de la famille ou un ami proche qui prend soin d'eux.

Dans l'étude, les chercheurs rassemblent des preuves issues de plusieurs études et méthodes de neuroimagerie pour démontrer l'existence d'un réseau cérébral fonctionnel auparavant inconnu et distinct, qui semble avoir une large implication dans le traitement de la mémoire humaine.

La recherche sera publiée dans un prochain numéro de la revue Tendances en sciences cognitives.

"L'activité dans ce réseau nous indique si vous regardez quelque chose que vous pensez être nouveau ou familier", a déclaré Adrian Gilmore, premier auteur de l'étude et doctorant en psychologie de cinquième année en arts et sciences à l'Université de Washington.

«Lorsqu'un individu voit un nouveau stimulus, ce réseau montre une diminution marquée de l'activité. Lorsqu'un individu voit un stimulus familier, ce réseau montre une augmentation marquée de l'activité. »

Les co-auteurs de l'étude sont Kathleen B. McDermott, Ph.D., professeur de psychologie en arts et sciences et de radiologie à la Washington University School of Medicine à St. Louis; et Steven Nelson, Ph.D., diplômé du programme de doctorat en neurosciences de l'Université de Washington.

Décrit par les auteurs de l'étude comme le réseau de mémoire pariétal (PMN), le nouveau réseau de mémoire et d'apprentissage montre des modèles cohérents d'activation et de désactivation dans trois régions distinctes du cortex pariétal dans l'hémisphère gauche du cerveau - le précuneus, le cortex cingulaire moyen et le gyrus angulaire dorsal.

L'activité au sein du PMN pendant le traitement des informations entrantes (codage) peut être utilisée pour prédire dans quelle mesure ces informations seront stockées en mémoire et rendues ultérieurement disponibles pour une récupération réussie.

Le PMN présente des modèles d'activité opposés selon que les informations récupérées sont reconnues comme nouvelles ou familières - plus les informations sont familières, plus il y a d'activité dans le PMN, selon l'étude.

Dans l'étude, les chercheurs ont identifié des caractéristiques intéressantes du PMN en analysant les données d'une gamme d'études de neuroimagerie publiées antérieurement. En utilisant des éléments de preuve convergents provenant de dizaines d'expériences cérébrales IRMf, les chercheurs ont découvert comment l'activité dans le PMN change pendant l'achèvement de tâches mentales spécifiques et comment les régions interagissent pendant les états de repos lorsque le cerveau n'est impliqué dans aucune activité particulière ou défi mental.

Cette étude s'appuie sur des recherches antérieures qui ont établi l'existence d'un autre réseau cérébral fonctionnel qui reste étonnamment actif lorsque le cerveau n'est pas impliqué dans une activité spécifique, un système connu sous le nom de réseau en mode par défaut.

Comme le réseau en mode par défaut, il a été démontré que les régions clés du PMN bourdonnaient à l'unisson pendant que le cerveau était en période de repos relative. Et tandis que les régions clés du PMN sont situées à proximité du réseau en mode par défaut, le PMN semble être son propre réseau fonctionnel distinct et séparé, suggèrent des résultats préliminaires.

Une autre caractéristique qui distingue le PMN des autres réseaux fonctionnels est que ses modèles d'activité restent cohérents quel que soit le type de défi mental qu'il traite.

De nombreuses régions du cortex ne passent à l'action que pendant le traitement d'une tâche très spécifique, comme l'apprentissage d'une liste de mots, mais restent relativement inactives lors de tâches très similaires, comme l'apprentissage d'un groupe de visages. Le PMN, quant à lui, présente une activité dans un large éventail de tâches mentales, avec des niveaux qui augmentent et diminuent en fonction de la façon dont la nouveauté ou la familiarité d'une tâche capte notre attention.

"Il semble que la quantité de changement dépend fortement de la mesure dans laquelle un stimulus donné capte notre attention", a déclaré Gilmore. "Si quelque chose se démarque vraiment comme étant ancien ou nouveau, vous constatez des changements beaucoup plus importants dans l'activité du réseau que s'il ne se démarque pas autant."

La cohérence de ces modèles à travers divers types de tâches de traitement suggère que le PMN joue un rôle important dans de nombreux processus d'apprentissage et de rappel, suggère l'équipe de recherche.

"Une fonctionnalité vraiment intéressante du PMN est qu'il semble montrer ses modèles de réponse indépendamment de ce que vous faites", a déclaré Gilmore.

«Le PMN ne semble pas se soucier de ce que vous essayez de faire. Il se désactive lorsque nous rencontrons quelque chose de nouveau et s’active lorsque nous rencontrons quelque chose que nous avons déjà vu.

Cela en fait une cible très prometteuse pour les recherches futures dans des domaines tels que l'éducation ou la recherche sur la maladie d'Alzheimer, où nous voulons favoriser ou améliorer les performances de la mémoire de manière générale, plutôt que de se concentrer sur des tâches spécifiques. "

Source: Université de Washington, Saint-Louis