Le cerveau crée des copies parallèles d’un même souvenir, révèle une nouvelle étude

Une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Science Une étude révèle que la mémoire d’une expérience spécifique est stockée dans plusieurs « copies » parallèles. Celles-ci sont conservées pendant des durées variables, modifiées à certains degrés et parfois supprimées au fil du temps, rapportent des chercheurs de l’Université de Bâle.

La capacité de transformer des expériences en souvenirs nous permet d’apprendre du passé et d’utiliser ce que nous avons appris comme modèle pour réagir de manière appropriée à de nouvelles situations. C’est pourquoi, à mesure que le monde qui nous entoure évolue, ce modèle de mémoire ne peut pas se résumer à une simple archive figée du bon vieux temps.

Il doit plutôt être dynamique, évoluer au fil du temps et s’adapter à de nouvelles circonstances pour mieux nous aider à prédire l’avenir et à choisir la meilleure ligne de conduite. La manière dont le cerveau pouvait réguler la dynamique d’un souvenir était un mystère, jusqu’à ce que de multiples copies de celui-ci soient découvertes.

Le groupe de recherche du professeur Flavio Donato au Biozentrum de l’Université de Bâle étudie, à l’aide de modèles murins, la manière dont les souvenirs sont stockés dans le cerveau et dont ils évoluent au cours de la vie. Son équipe vient de découvrir que dans l’hippocampe, une région du cerveau responsable de l’apprentissage par l’expérience, un événement unique est stocké dans des copies de mémoire parallèles entre au moins trois groupes différents de neurones, qui apparaissent à différents stades du développement embryonnaire.

Les copies de mémoire vont et viennent et changent avec le temps

Premiers à apparaître au cours du développement, les neurones précoces sont responsables de la persistance à long terme d’un souvenir. En fait, même si leur copie mémorielle est initialement trop faible pour que le cerveau y ait accès, elle devient de plus en plus forte au fil du temps. De plus, chez l’humain, le cerveau pourrait n’avoir accès à ce souvenir que quelque temps après son encodage.

En revanche, la copie mémorielle du même événement créée par les neurones tardifs est très forte au début mais s’affaiblit avec le temps, de sorte que si l’on attend suffisamment longtemps, une telle copie devient inaccessible au cerveau. À mi-chemin, parmi les neurones émergeant entre les deux extrêmes au cours du développement, une copie plus stable pourrait être observée.

Étonnamment, la copie utilisée pourrait également être liée à la facilité avec laquelle un souvenir peut être modifié ou utilisé pour en créer un nouveau. Les souvenirs stockés pendant une courte période après leur acquisition par les neurones tardifs peuvent être modifiés et réécrits. Cela signifie que le fait de se souvenir d’une situation peu de temps après qu’elle se soit produite incite les neurones tardifs à devenir actifs et à intégrer les informations présentes dans la mémoire d’origine.

Au contraire, se souvenir d’un même événement après une longue période incite les neurones nés plus tôt à se réactiver pour récupérer leur copie, mais la mémoire associée ne peut plus être facilement modifiée. « La manière dynamique avec laquelle les souvenirs sont stockés dans le cerveau est la preuve de la plasticité du cerveau, qui sous-tend son énorme capacité de mémoire », explique la première auteure Vilde Kveim.

Les mémoires flexibles permettent un comportement approprié

L’équipe de recherche de Donato a ainsi démontré que l’activation de copies de mémoire spécifiques et leur timing pourraient avoir des conséquences importantes sur la façon dont nous nous souvenons, modifions et utilisons nos souvenirs.

« Le défi que doit relever le cerveau en matière de mémoire est impressionnant. D’un côté, il doit se souvenir de ce qui s’est passé dans le passé pour nous aider à donner un sens au monde dans lequel nous vivons. De l’autre, il doit s’adapter aux changements qui se produisent autour de nous, et nos souvenirs doivent s’adapter également pour nous aider à faire les bons choix pour notre avenir », explique Donato.

La persistance dans la dynamique est un acte délicat à équilibrer, pour lequel nous disposons peut-être désormais d’un point d’entrée pour comprendre pleinement. Les chercheurs espèrent qu’un jour, comprendre ce qui pousse les souvenirs à être codés et modifiés dans le cerveau pourrait aider à adoucir les souvenirs qui sont pathologiquement intrusifs dans notre vie quotidienne, ou à faire revenir ceux que nous pensions perdus à jamais.