Pour la mémoire, le cerveau est un réseau, pas un classeur
«Ce ne sont pas seulement des régions spécifiques, mais tout un réseau, qui soutient la mémoire», a déclaré l’auteur principal Bradley Voytek, Ph.D., boursier postdoctoral de l’UC Berkeley à l’Helen Wills Neuroscience Institute.
Les scientifiques savent depuis des années que si une région du cerveau en charge du mouvement, du langage ou des sensations est endommagée, d'autres parties du cerveau peuvent prendre le relais, souvent aussi bien la région d'origine.
Les études sur l'UC, utilisant l'électroencéphalograpie (EEG) et des tests avec des victimes d'AVC, montrent que ces processus viennent également à la rescousse pour la mémoire et l'attention. Cependant, ces régions de substitution n'activent les mémoires que lorsque cela est nécessaire; sinon, ils exercent leurs fonctions habituelles.
"Le point de vue a toujours été, si vous perdez le point A, le point B sera tout le temps à prendre le dessus", a déclaré le co-auteur Dr Robert Knight, professeur de psychologie à l'UC Berkeley et directeur du Wills Institute. «[Cette nouvelle recherche] a montré que ce n’est pas vrai. Il ne s’active que si cela est nécessaire. »
«La plupart du temps, il agit comme un morceau normal de tissu cérébral», poursuit Knight. «Il ne se met en hyper-entraînement que lorsque la partie défectueuse du cerveau est particulièrement sollicitée, et il le fait en moins d'une seconde. Il s’agit d’une plasticité neuronale remarquablement fluide, mais ce n’est pas la norme «B a pris le relais pour A», c’est vraiment «B prendra le relais si et quand cela est nécessaire.» »
Dans une étude particulière, Voytek a placé des électrodes sur le cuir chevelu de six patients victimes d'un AVC qui avaient perdu une certaine fonction dans le cortex préfrontal, une région du cerveau qui contrôle l'attention et la mémoire. La même chose a été faite à six sujets témoins avec une fonction corticale préfrontal normale.
Les participants ont ensuite vu une série d'images pour vérifier la mémoire visuelle de travail de la personne - la capacité de se souvenir des images pendant une courte période. La mémoire de travail visuelle est utilisée lors de la comparaison de deux objets; cela nous permet de garder un objet en mémoire pendant que nous visualisons l'autre objet. Par exemple, choisir le fruit le plus frais dans une épicerie impliquerait une mémoire de travail visuelle.
«Nous avons présenté à chaque sujet un flash très rapide d'un stimulus visuel, puis nous leur en avons montré un second un peu plus tard, et ils ont dû dire si c'était le même que le premier», a expliqué Voytek.
«L'idée est que vous construisez une représentation de votre monde visuel d'une manière ou d'une autre dans votre cerveau - et nous ne savons pas comment cela se produit - afin que vous puissiez plus tard comparer cette représentation fantôme interne que vous tenez dans votre esprit à un réel stimulus visuel mondial, quelque chose que vous voyez réellement. Ces patients ne peuvent pas faire cela aussi. »
Dans l'étude, lorsque des images ont été montrées à l'œil du côté opposé de la blessure (la sortie de l'œil gauche va vers l'hémisphère droit, et vice versa), le cortex préfrontal endommagé n'a pas répondu, mais le cortex préfrontal intact du même côté lorsque l'image réagit en 300 à 600 millisecondes.
"EEG, qui est très bon pour regarder le moment de l'activité dans le cerveau, a montré qu'une partie du cerveau compense sur une base inférieure à la seconde", a déclaré Voytek.
«C'est une compensation très rapide: dans une seconde après avoir défié le mauvais côté, le côté intact du cerveau est en ligne pour prendre le relais.»
«Cela a des implications sur ce que les médecins mesurent pour voir s'il y a une récupération efficace après un AVC», a déclaré Knight, «et suggère que vous pouvez en profiter pour entraîner la zone que vous souhaitez reprendre à partir d'une zone endommagée au lieu de simplement vous entraîner à l'échelle mondiale. le cerveau."
Voytek et Knight ont également testé la mémoire de travail visuelle chez des participants qui avaient des lésions à la fois du cortex préfrontal et des noyaux gris centraux. Paire de régions associées au contrôle moteur et à l’apprentissage, les noyaux gris centraux sont souvent altérés chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Les personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral au cortex préfrontal ont eu du mal à montrer les images à l'œil du côté opposé de la lésion. Cependant, les patients présentant des lésions des noyaux gris centraux ont eu des difficultés avec la mémoire de travail visuelle, quel que soit le côté de l'image.
«[B] les lésions des ganglions asaux provoquent un déficit de réseau plus large, tandis que les lésions du cortex préfrontal provoquent un déficit de mémoire plus intra-hémisphère», a déclaré Voytek. «Cela démontre, encore une fois, que la mémoire est un phénomène de réseau plutôt qu’un phénomène spécifiquement régional.»
Knight espère voir d'autres études utilisant des enregistrements directs d'électrodes dans le cerveau afin d'explorer encore plus les régions cérébrales impliquées dans la mémoire visuelle, et d'autres types de mémoire et d'attention contrôlés par le cortex préfrontal.
«La cognition et la mémoire sont les formes les plus élevées du comportement humain», a déclaré Knight. «Il ne s'agit pas seulement de lever ou d'abaisser votre main, ou de savoir si vous pouvez ou ne pouvez pas voir. Ce sont ces choses qui nous rendent humains et c'est ce qui les rend si intéressants pour nous.
Source: Université de Californie
