Connexion entre souvenirs de lieux et d'événements : percée dans l'étude du cerveau

ParisDes chercheurs du MIT ont conçu un nouveau modèle pour comprendre comment notre cerveau encode les souvenirs d'événements et de lieux. Cette recherche se concentre sur l'hippocampe, célèbre pour sa capacité à stocker des mémoires liées aux lieux, et explore aussi son rôle dans la gestion des souvenirs d'événements, appelés mémoires épisodiques. Ce modèle a été dirigé par Ila Fiete, Sarthak Chandra, et Sugandha Sharma du MIT, en collaboration avec Rishidev Chaudhuri de l'UC Davis, et a été publié dans la revue Nature.

L'étude révèle une avancée dans la compréhension de la collaboration entre les cellules de lieu et les cellules de grille. Les cellules de lieu, situées dans l'hippocampe, et les cellules de grille, dans le cortex entorhinal, établissent une structure permettant de relier les souvenirs. Cela nous permet de stocker et de rappeler nos souvenirs de manière efficace. La recherche explique comment :

Les cellules de lieu gardent en mémoire des souvenirs liés à des lieux précis. Les cellules de grille génèrent un motif ressemblant à un réseau pour faciliter le rappel des lieux et des événements. L'interaction entre ces cellules crée une structure qui organise les souvenirs.

Comprendre comment les souvenirs d'événements, et pas seulement de lieux, sont stockés et rappelés ouvre de nouvelles perspectives. Cela pourrait même influencer l'apprentissage automatique à l'avenir. Le projet a été financé par des organisations telles que l'Office of Naval Research des États-Unis et la National Science Foundation. L'application de modèles de mémoire inspirés du cerveau à la technologie est très prometteuse, offrant une compréhension plus approfondie de la mémoire elle-même.

Perspectives sur les circuits cérébraux

Une étude récente éclaire comment notre cerveau utilise certains circuits pour gérer différents types de souvenirs. L'hippocampe et les cellules de grille collaborent pour créer un système robuste qui soutient à la fois les souvenirs spatiaux et épisodiques. Cette découverte ouvre la voie à plusieurs implications.

• Cela nous offre une perspective inédite sur la formation de la mémoire.
• Cela contribue à expliquer pourquoi certaines personnes sont capables de se souvenir d'une grande quantité d'informations.
• Cela pourrait ouvrir la voie à l'amélioration des technologies et traitements liés à la mémoire.

Le modèle propose que le cerveau utilise une sorte d'échafaudage pour organiser et récupérer les souvenirs, reliant efficacement les fragments entre eux. Les cellules de grille créent une carte de points ou "puits" dans le cerveau pour organiser ces connexions. Cette configuration ne stocke pas réellement le contenu des souvenirs. Elle agit plutôt comme un guide, vous dirigeant vers les bons éléments stockés ailleurs dans le cerveau.

L'étude nous offre également des indices sur la manière dont les souvenirs anciens s'estompent progressivement afin de faire place à de nouveaux. Ceci correspond aux observations de la vie quotidienne où les souvenirs plus anciens tendent à perdre de leur précision au fil du temps. Le modèle informatique des chercheurs imite ces processus avec plus de précision que les modèles précédents, ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche en neurosciences. Cette compréhension approfondie de la structure des souvenirs dans le cerveau pourrait mener à des avancées tant dans les interfaces cerveau-ordinateur que dans le développement de systèmes d'apprentissage améliorés. En poursuivant l'exploration de ces circuits, les chercheurs entrevoient un large éventail d'applications potentielles, allant de l'éducation au traitement des troubles de la mémoire.

Futures directions de recherche

Une nouvelle étude éclaire comment notre cerveau enregistre les souvenirs de lieux et d'événements grâce aux interactions entre les cellules de lieu et de grille dans l'hippocampe et le cortex entorhinal. Ce système complexe ouvre plusieurs voies captivantes pour de futures recherches. Voici quelques directions intéressantes.

• Comprendre la transformation des souvenirs épisodiques en connaissances factuelles durables.
• Étudier la manière dont le cerveau organise et conserve les séries d'événements.
• Utiliser des modèles de mémoire inspirés du cerveau pour améliorer les techniques d'apprentissage automatique.

Cette recherche ouvre la voie à une compréhension plus approfondie de la formation et de la rétention de la mémoire. Elle suggère que la capacité du cerveau à se souvenir de vastes quantités d'informations grâce à des techniques comme les palais de mémoire n'est pas simplement un tour de passe-passe, mais plutôt le reflet des stratégies naturelles d'organisation de la mémoire du cerveau. En associant de nouveaux souvenirs avec des souvenirs établis, le cerveau crée un réseau riche qui facilite le stockage et le rappel.

Les chercheurs peuvent désormais explorer comment les souvenirs épisodiques, liés à des moments et des lieux précis, se transforment progressivement en souvenirs sémantiques, où le contexte n'est plus nécessaire. Par exemple, on peut se rappeler que Paris est la capitale de la France sans se souvenir de la classe exacte où cela a été appris. Comprendre cette transformation pourrait orienter des stratégies éducatives et des thérapies cognitives.

Le modèle de l'étude pourrait transformer l'intelligence artificielle en fournissant un schéma pour développer une IA plus performante dans la mémorisation et l'organisation des informations. En imitant la structure de la mémoire du cerveau, les systèmes d'IA pourraient devenir plus adaptables et efficaces.

Des recherches futures pourraient également examiner comment le circuit de la mémoire épisodique identifie le début et la fin d'un événement. Comprendre ces délimitations pourrait nous éclairer sur des conditions où ces fonctions sont altérées, comme dans la maladie d'Alzheimer ou le stress post-traumatique. L'étude, soutenue par des instituts reconnus, promet d'approfondir notre compréhension de la mémoire et de traduire ces principes en applications pratiques profitant à l'ensemble de la société.