Eléments sur la mémoire

 

                        La mémoire, qu’est ce que c’est ? comment ça fonctionne ?

 

 

La mémoire c’est l’ensemble des systèmes biologiques et psychologiques qui permettent le codage, le stockage et la récupération des informations. La mémoire est une fonction du cerveau, ce n’est pas un mécanisme passif. Elle s’entraîne, non seulement pour améliorer ses performances mais aussi et simplement pour rester au même niveau de performance. Ainsi, mémoriser ce n’est pas remplir le cerveau comme on remplirait une bouteille d’un liquide mais bien un processus en 3 étapes :

 

                                                Ø L’encodage : l’information nouvelle est codée et transmise aux différentes parties spécialisées du cerveau qui vont la traiter et en faire une trace mnésique, un circuit nerveux tracé dans le cerveau. Un codage précis, s’appuyant à la fois sur des éléments verbaux et imagés, sur l’utilisation de tous les sens, donnera une trace profonde, ancrée, et une information durablement mémorisée. C’est un acte qui doit être volontaire.

 

                                                Ø Le stockage : inutile de chercher un lieu de stockage particulier, un souvenir n’est pas un emplacement, la mémoire pouvant s’apparenter plus sûrement à des chemins tracés entre plusieurs neurones avec de multiples embranchements. Les neurones communiquent entre eux par des signaux électriques et chimiques et sont assemblés en réseaux. Les souvenirs sont donc des groupes de neurones connectés entre eux et stockés un peu partout dans le cerveau. Chaque mémorisation se concrétise par de nouvelles liaisons entre neurones, par des modification de ces neurones en taille et en constitution biochimique. Mais il existe un stockage à court terme et un stockage à long terme. Un élève, lors d’un cours, travaille essentiellement en mémoire à court terme (la mémoire de travail). Mais les souvenirs que laissent ce cours s’effacent au fur et à mesure que d’autres cours viennent apporter de nouvelles connaissances venant s’inscrire en mémoire à court terme. La mémoire à long terme quant à elle peut conserver des informations toute une vie.

 

                                                Ø Le rappel ou la récupération : Pour se rappeler c’est à dire être capable de récupérer une information mise en mémoire à long terme, il faut un codage élaboré afin que la mémoire puisse se raccrocher à des repères ou indices précis et variés. Connaître le nom d’une information, son sens, sa couleur, son goût, sa date, l’image à laquelle elle correspond ou encore les émotions qui y sont liées sont autant d’indices pour le rappel. Chacun de ces indices occupera des neurones différents dans des parties différentes du cerveau. Lors du rappel, les différents neurones concernés par l’information, situés dans différentes parties du cerveau, vont être reliés par un signal électrique, il suffit qu’un neurone concerné par l’information soit réactivé pour que l’ensemble du circuit soit réactivé. Plus le chemin entre ces neurones est sollicité, plus le signal y passe aisément, plus le souvenir est ancré. Imaginez une forêt vierge qui serait l’état de notre cerveau sans aucune trace mnésique. Une information est enfin mémorisée, des connections entre neurones sont créées un peu comme un chemin qui serait défriché dans la forêt. Si nous ne voulons pas que la végétation reprenne le dessus sur le chemin, ce chemin doit être emprunté souvent. Nous imaginons oublier bien moins vite que dans la réalité. Ainsi, si nous n’effectuons pas de rappel au bon moment ou trop tard, bien des informations seront perdues. C’est dans les premiers moments suivant la découverte d’une nouvelle information que les pertes sont les plus importantes, c’est donc là qu’il faut produire un effort particulier pour contrecarrer ce phénomène

 

 Ce sont nos sens qui nous permettent de capter une information afin qu’elle soit mémorisée. La vision, l’audition et la kinesthésie fonctionnent alternativement ou d’une manière concomitante, cependant, chaque élève a une dominante. 60% de la population a une dominante visuelle, 30% a une dominante auditive et 10 % a une dominante kinesthésique. Nos sens sont donc des créateurs de souvenirs, les souvenirs s’inscrivant en nous en fonction des sens qui les ont crée.

Une fois passée par nos sens, une information passe donc en mémoire à court terme pour y subir un traitement, un codage la rendant assimilable par la mémoire à long terme. Cette mémoire à court terme ou mémoire de travail est utilisée tous les jours, par exemple pour retenir un numéro de téléphone nouveau juste avant de le composer. Elle ne dure que très peu de temps, elle se vide rapidement et automatiquement, son rôle est de gérer la situation présente le temps de prendre un certain nombre de décisions, au bout de 24h sans rappel, 80% de ce qui est passé en mémoire de travail est oublié et nous ne sommes pas égaux face à elle : selon les individus, nous pouvons stocker entre 5 et 9 informations en mémoire de travail. Ce nombre d’informations que nous pouvons stocker dans cette mémoire est appelé « empan mnésique », il est en moyenne de 7 unités. C’est en mémoire à court terme que se construit le sens d’une information, elle fait en effet venir des informations depuis notre mémoire à long terme pour comprendre l’information venant de l’extérieur, elle opère une synthèse entre les deux, encode le nouveau produit et le stocke en mémoire à long terme.

Au moins 10% des élèves ont un déficit en mémoire à court terme. Imaginez la difficulté pour comprendre une phrase longue d’un texte si les mots du début s’effacent progressivement car votre mémoire de travail est insuffisante. Mais cette mémoire peut se travailler et s’améliorer avec des exercices réguliers. Pour les élèves repérés comme ayant un empan mnésique limité, les séances d’aide individualisées devront débuter par ce genre d’exercices.

 

Une fois passé par nos sens et par la mémoire à court terme, le souvenir va devoir passer en mémoire à long terme pour persister. Il faut imaginer chaque nouvelle partie de connaissance (la date d’un événement, l’image que l’on s’en fait, le nom des personnages…), chaque nouveau chemin entre plusieurs neurones comme l’une des feuilles du livre du souvenir, chaque feuille est classée dans une bibliothèque dans des dossiers thématiques. Lors du rappel du souvenir, le livre est reconstitué à partir de chaque feuille récupérée dans chaque dossier et plus nous avons de pages dans le livre (codage précis), plus le rappel est aisé. En effet, cette mémoire à long terme ne sature pas comme celle d’un ordinateur (200 milliards de neurones, ça fait une sacré bibliothèque !), il ne faut pas hésiter à la nourrir en multipliant les liens pour une même connaissance : plus on tisse de lien autour d’un souvenir, plus nous classons de pages dans les dossiers de la bibliothèque, plus nous aurons de facilités à retrouver ce souvenir.

La mémoire à long terme se subdivise en deux grandes familles :

 

                                                Ø La mémoire explicite ou déclarative dont font partie la mémoire sémantique (mémoire du sens, c’est la plus puissante et durable, la mémoire sensorielle étant la plus faible) ou encore la mémoire autobiographique, elle est responsable de la mémorisation des informations sous forme verbale, c’est celle qui peut se traduire en mots

 

                                                Ø La mémoire implicite ou non déclarative dont fait partie par exemple la mémoire procédurale (mémoire des savoirs-faire…)

 

Chaque souvenir est décomposé et stocké dans différentes zones du cerveau en fonction de leur spécialité et c’est l’hippocampe qui sert de gare de triage, dispatchant les différents éléments constitutifs du souvenir dans les zones spécialisées du cerveau, toutes ces zones étant reliées entre elles par l’intermédiaire des neurones et de l’hippocampe et travaillant de façon synchrone.

 

 

La mémoire, pourquoi en a t-on besoin ?

 

La mémoire joue un rôle dans toute activité de compréhension et, pour un élève, apprendre sans avoir recours à la mémoire est presque impossible. Ainsi, nous comprenons ce que nous dit un interlocuteur parce que notre mémoire a emmagasiné le sens des mots utilisés, parce que nous mobilisons des connaissances déjà en tête sur le sujet de discussion et que nous associons nos connaissances antérieures aux nouvelles connaissances que l’on nous apporte. Ainsi, comprendre c’est établir une relation entre une nouvelle connaissance et ce que l’on sait déjà c’est à dire ce qui se trouve dans notre mémoire . Etre intelligent c’est avoir mémorisé et compris des savoirs et savoirs faire et pouvoir les réutiliser/restituer à bon escient.

La mémoire permet l’automatisation de tâches simples ce qui dégage de l’énergie pour des tâches plus complexes : dans un problème donné, une fois celui-ci approprié par l’élève, il est ramené à un enchaînement de tâches ou exercices connus, plus ou moins simples, et à une démarche permettant la résolution du problème. Si les tâches simples à réaliser ne sont pas automatisées, cela provoque des surcharges en mémoire de travail et empêche l’élève d’en arriver aux raisonnements de haut niveau qui permettent la résolution du problème. Or pour qu’un savoir ou une tâche soit automatisé, ancré dans la mémoire, nous avons besoin soit de la mémorisation par cœur, soit de répétition fréquente dans l’utilisation de la connaissance, dans des contextes variés qui lui donnent du sens. Certains élèves économisent de l’énergie en mémoire de travail car ils disposent de nombreuses connaissances (savoirs ou savoirs faire) automatisées, immédiatement disponibles en mémoire à long terme, ce qui les libère pour des activités de niveau supérieur. Permettre aux élèves d’automatiser les tâches les plus simples est un élément important pour leur réussite.

 

Quels sont les impératifs d’une mémorisation efficace ?

 

Attention, concentration et intention : Pour mémoriser il faut le vouloir, c’est un processus actif et non passif, il est donc impossible d’apprendre en dormant…. Si le sujet n’est pas trouvé intéressant par l’élève, il va devoir se mettre en condition intérieurement : une technique simple consiste à visualiser l’objectif final réalisé (la bonne note, les félicitations des parents…) et le plaisir éprouvé avant de commencer le travail de mémorisation.

L’attention ouvre notre esprit aux signaux reçus par les sens, rend le cerveau disponible quand la concentration ferme notre conscience à tout ce qui peut distraire notre esprit de la tâche en inhibant les informations indésirables. Or attention et concentration consomment de l’énergie. L’acquisition de nouvelles connaissances réclame le plus de concentration. Pour les élèves souffrant de trouble de l’attention (TDA), la prise de note peut être une stratégie tout comme le décrochage volontaire pour mieux raccrocher par la suite ou encore le fait de noter les pensées distrayantes sur une feuille car il s’agit de rendre conscient le décrochage afin d’automatiser le raccrochage d’une manière autonome.

L’attention est indispensable pour intégrer les informations en mémoire à court terme qui a besoin que nous focalisions totalement sur ce que nous voulons retenir pour être efficaces. Notre cerveau n’est pas capable de diriger son attention volontaire sur deux tâches nouvelles simultanément (pour assumer deux tâches en parallèle il faut que l’une d’elle soit automatisée).

 

Association (d’idées) : Nous mémorisons efficacement quand nous pouvons associer une nouvelle connaissance à ce que nous connaissons déjà. En effet, notre cerveau fonctionne par assemblées de neurones en groupant le nouveau avec ce qu’il connaît déjà. Ainsi, la carte mentale (mindmap) est un excellent outil car, associant des éléments et imitant un réseau, elle imite aussi une assemblée de neurones.

 

Disruption : C’est un décalage entre ce à quoi on s’attend et ce qui est proposé, un écart provoquant le rire ou l’étonnement qui favorise la mémorisation. Plus l’écart est grand, plus il marque les esprits, plus la mémorisation est aisée.

 

 Imagination dirigée : pour que le codage d’une connaissance soit précis et qu’il rende donc le rappel efficace, il faut utiliser votre imagination pour créer des films mentaux avec image, sons, sensations (goût, toucher…) et émotions en le rendant drôle voire décalé (disruption). Le film mental utilise tous les sens quand l’image mentale n’en utilise qu’un. Quoiqu’il en soit, il faut multiplier les indices de récupération d’une connaissance donc au minimum doubler les informations verbales par une image mentale ou à l’inverse un schéma par une verbalisation car quand une information est donnée à la fois de manière visuelle et sous forme verbale (auditive) elle est mieux mémorisée. Ceux qui produisent facilement des images mentales sont favorisés dans leur mémorisation par rapport à ceux qui n’en fabriquent pas.

 

Répétition : Au commencement était la survie, objectif principal de la mémoire (se souvenir que l’hippopotame est dangereux pour l’Homme). Plus une information est inutilisée depuis longtemps, moins elle a de chance d’être nécessaire à l’avenir pour notre survie. La répétition leurre notre cerveau en lui faisant croire qu’une information est vitale. La répétition permet de tracer un chemin de plus en plus profond entre les neurones donc d’ancrer la connaissance. Relire, retranscrire à la main, faire une fiche de synthèse, la relire…autant de manière de répéter. Bien entendu la lecture doit être active, il ne faut pas hésiter à mettre des intonations, à s’extasier, se forcer à se réjouir, cela induit un processus positif de mémorisation.

Mieux vaut apprendre 3x20 minutes qu’1x60 minutes, un apprentissage distribué en séquences brèves et fréquentes est plus efficace qu’un apprentissage massé.

 

Structuration : la structuration des connaissances permet une mémorisation efficace, la carte mentale est intéressante en ce sens car elle allie structuration et association, pour la construire structurez comme vous le « sentez », ce sera d’autant plus efficace. Quand on apprend un cours, la forme (structuration) est tout autant à apprendre que le fond (contenu de la structure). D’où l’intérêt quand on fait des fiches de synthèse de bien faire ressortir le plan (parties, sous parties…). Chaque titre de partie et sous partie avec ses mots clés est autant de balise pour la récupération.

 

Emotion : C’est le plus puissant facteur de mémorisation mais elle ne se décrète pas. Une formidable baffe reçue après avoir fait une grosse bêtise ne vous a t-elle pas marquée ?

 

Production : On mémorise mieux quand on réalise soi même, ainsi on ne peut apprendre une langue sans la pratiquer.

 

Les ennemis de la mémoire : L’alcool qui fait mourir l’hippocampe, l’archiviste de notre mémoire, le tabac réduisant le débit sanguin dans le cerveau. Alcool + tabac, le cocktail de l’oubli. Les drogues (dont le canabis) L’anxiété, la peur de l’échec, le stress, les attitudes négatives (manque d’intérêt), le langage intérieur démobilisant, les problèmes personnels, les activités physiques insuffisantes, la nutrition inadaptée (le premier carburant du cerveau est le glucose et non le fructose, mais vitamines et sels minéraux, sont essentiels comme les poissons gras et les fruits secs, le phosphore et le magnésium). Le manque de sommeil, de loisirs et de distractions.

 

Les chemins de la mémoire – Francis Eustache/Béatrice Desgranges – Inserm - Le Pommier – 2012- 510p.

 

Définition mémoire : fonction qui permet d’enregistrer, stocker et restituer des informations.

Chapitre 5 : Des concepts aux modèles

La mémoire est dissociable des autres fonctions mentales, elle apparait formée de plusieurs systèmes en interaction. Eustache retient en accord avec Tulving une organisation formée de 5 principaux systèmes :

• Mémoire de travail
• Mémoire procédurale
• Mémoire perceptive
• Mémoire sémantique
• Mémoire épisodique.

La mémoire épisodique, mémoire des éléments personnellement vécus, mémoire des souvenirs du passé qui permet aussi d’anticiper le futur, est la plus lente à se mettre en place au cours de l’enfance, elle est la plus sensible aux effets de l’âge alors que la mémoire procédurale, mémoire des procédures automatisées qui est mise en jeu sans faire appel à la conscience, est opérationnelle très tôt et plus résistante aux effets de l’âge.

Le modèle MNESIS : modèle néostructural intersystémique

La flèche qui va de la mémoire épisodique à la mémoire sémantique traduit un processus de sémantisation. Celle qui va de la mémoire épisodique à la mémoire perceptive met l’accent sur la reviviscence, un phénomène conscient et inconscient indispensable à la consolidation mnésique, un processus allant de la réévocation de la scène initiale émaillée de détails sensoriels à des mécanismes moins contrôlés se produisant pendant les rêveries ou certains stades du sommeil. Les deux rétroactions montrent l’importance du caractère dynamique et reconstructif de la mémoire et les transformations de la trace mnésique ainsi que la formation possible de faux souvenirs.

Concernant la mémoire de travail : le buffer épisodique doit être rapproché de la notion de conscience de soi. Les interactions qu’il entretient avec l’administrateur central, les fonctions exécutives, les mémoires épisodiques et sémantiques, concernent les contenus de ses mémoires et les émotions qui leur sont attachées. , l’impression subjective de continuité du self sur l’axe du temps tout au long de l’histoire de l’individu, ses décisions au moment présent en conformité avec ses aspirations, l’ensemble conférent au sujet sa cohérence interne. C’est une structure d’interface temporaire qui sollicite et est influencé par différents systèmes neurocognitifs. Il peut réguler l’expression dans le présent de la conscience de soi et participer à la mise en place d’une nouvelle habileté. S’inscrivant dans le présent psychologique, il est caractérisé par sa flexibilité et son adaptabilité tout en participant au maintien de la cohérence de l’individu.

Concernant la mémoire procédurale : du support d’habiletés motrices et perceptivo-motrices à celui d’habiletés perceptivo-cognitives et cognitives. Les liens avec la mémoire perceptive sont privilégiés pour la mémoire procédurale perceptivo-motrice et avec les systèmes déclaratifs pour la mémoire procédurale cognitive. Les interactions avec les systèmes de représentation, y compris la mémoire de travail, sont très importants lors de la phase d’apprentissage procédural, les liens se distendent ensuite au cours du processus d’automatisation.

Concernant l’encodage : le fait d’effectuer un traitement sémantique sur le matériel à mémoriser améliore sa récupération ultérieure, c’est le principe de profondeur de l’encodage. Lors de la mémorisation d’un item, le sujet mémorise l’item mais aussi son contexte, le niveau d’attention est plus important pour l’item que pour le contexte. Un souvenir est jugé épisodique si la reviviscence s’accompagne de détails faisant naître l’impression de revivre l’épisode. Accepter l’idée d’un passage direct des informations de la mémoire perceptive à l’épisodique se trouve en désaccord avec le principe de profondeur de l’encodage. Un souvenir épisodique possède une signification pour l’individu, porteur de sens il peut être transmis à autrui ce qui n’est pas le cas d’une simple trace sensorielle.

Les rétroactions mémoire épisodique mémoire perceptive, sur des durées longues, accompagnent le processus de consolidation. Ces rétroactions opèrent aussi sur des durées courtes dès la formation du souvenir, introduisant une dimension top down essentielle dans l’encodage du souvenir. La mémoire épisodique oriente la prise d’information perceptives et exerce une influence sur le présent. L’information épisodique est par essence sensori-perceptive. La construction de nos souvenirs épisodiques, considérés comme conscients, est donc fortement tributaire d’éléments encodés de façon inconsciente. Les informations sensori-perceptives sont autant d’indices permettant ou non d’accéder au souvenir. La voie royale de l’encodage réussi est la synchronie de différents systèmes mnésiques.

La mémoire sémantique confère un sens au souvenir et guide en partie sa création.

Articulation avec la mémoire procédurale : les souvenirs se construisent dans l’action, en interaction physique avec l’environnement. Les éléments cinesthésiques et proprioceptifs font partie intégrante du souvenir et constituent autant d’indices pour sa récupération. Un geste ou quelques pas dans un lieu donné, la pratique d’une habileté, peuvent constituer des indices puissants de récupération d’un souvenir épisodique.

Concernant la consolidation : dans les heures et jours qui suivent l’encodage d’une information, différents mécanismes intracellulaires et synaptiques entrainent des modifications durables des synapses existantes et la création de nouvelles. Ces échanges biochimiques et moléculaires transforment des signaux temporaires en modifications durables de la connectivité neuronale permettant à la trace d’être consolidée.

Selon la théorie de la reconsolidation, quand une trace mnésique est réactivée, elle est fragilisée et retourne à l’état labile où elle peut subir des changements voire être effacée si elle n’est pas reconsolidée. Les réseaux cérébraux impliqués lors de l’acquisition de l’information sont réactivés durant le sommeil. Les sommeil lent et paradoxal participent au processus de consolidation et reconsolidation, différemment selon la nature de l’information et le système de mémoire considéré. Les systèmes de mémoire à long terme bénéficient du sommeil lent profond, du sommeil paradoxal o des 2 conjointement.

Concernant la mémoire autobiographique : C’est un ensemble d’informations et souvenirs propres à un individu qui lui permettent de construire un sentiment d’identité et de continuité. Elle permet de voyager dans le temps subjectif, donne l’impression de revivre mentalement les détails des événements du passé. Les représentations de cette mémoire ne sont pas uniquement épisodiques mais aussi sémantiques pour partie, c’est une structure composite non assimilable à un système de mémoire, l’articulation entre mémoire épisodique et sémantique y est omniprésente, c’est la mémoire du self, elle le nourrit et le self façonne le contenu de cette mémoire. Le self à long terme est la structure dépositaire de conniassances sémantiques personnelles à différents niveaux d’abstraction qui comprend le self conceptuel et la base de connaissances autobiographiques. Le self conceptuel ce sont des connaissances sémantiques personnelles les plus abstraites qui spécifient les habitudes, les catégories d’appartenance et les schémas socialement établis, les images de soi possibles ou désirées, qui génère les attitudes, les valeurs, les croyances. La base de connaissances autobiographiques abrite des connaissances générales organisées en 3 niveaux d’abstraction emboîtés : les schémas de vie, les périodes de vie et les événements généraux.

Un souvenir épisodique est maintenu dans la mémoire autobiographique dès lors qu’il est intégré au self à long terme. Plusieurs souvenirs épisodiques seraient formés chaque jour mais seuls les plus pertinents en fonction des buts actuels de l’individu seraient retenus. La mémoire autobiographique n’est pas directement assimilable à la mémoire épisodique en tant que système d’enregistrement des événements en cours puisqu’elle sous tend des souvenirs d’événements sélectionnés par le self.

Le self de travail intervient dans la reconstruction de souvenirs autobiographiques, il est constitué d’un ensemble de processus dirigés par les buts actuels du sujet, ses désirs, ses croyances.

Concernant la récupération : Un indice peut entraîner de façon automatique voire irrépressible la récupération. La récupération stratégique quant à elle met en jeu des processus plus actifs et contrôlés qui s’appuient sur la mémoire de travail et les fonctions exécutives. La qualité de la récupération est tributaire des phases antérieures de la mémorisation. La similarité des contextes d’encodage et de restitution conduit à de meilleures performances ce qui témoigne de l’importance des indices qui peuvent constituer des éléments du contenu ou du contexte initial.

L’encodage du contexte et sa consolidation ultérieure sont indispensables à la formation d’un souvenir épisodique. Les traces contextuelles sont fragiles car elles donnent lieu à un traitement moins profond lors de l’encodage. L’absence de consolidation des traces contextuelles et leur absence d’intégration aux traces du contenu font que les indices leur correspondant peuvent se révéler inefficaces ou trompeurs (formation de faux souvenirs).

Les études sur la mémoire autobiographique insistent sur l’importance des intérêts, buts, aspirations et croyances du sujet dans la chaîne des processus allant de l’encodage à la consolidation. Ces intérêts peuvent modifier la prise d’information, la consolidation et la récupération, en partie à l’insu du sujet. La mémoire est fragile, une parie de son fonctionnement échappe au contrôle du sujet.

Concernant la métamémoire : connaissance de notre propre fonctionnement mnésique, permettent de mettre en place des stratégies adaptées, d’anticiper et planifier les opérations cognitives nécessaires à la réussite d’une tâche de mémoire.

Concernant la mémoire prospective : mémoire des activités à réaliser dans le futur, une dimension de la mémoire épisodique. 1^ère étape d’encodage correspondant à la formation d’un marqueur et à la mémorisation de l’action à effectuer. 2^ème étape stockage : intention maintenue en mémoire à un niveau d’activation assez élevé pour faciliter sa récupération ultérieure. 3^ème étape récupération et exécution. 4^ème étape vérification de l’exécution et suppression de l’intention : se souvenir que l’action a été réalisée pour ne pas la répéter.

 

 

 

Chapitre 6 : les images de la mémoire

Concernant la mémoire épisodique : la performance obtenue a un test de mémoire peut être déficitaire en raison de troubles de l’encodage, du stockage, de la récupération ou d’une combinaison des trois.

Le rôle central de l’hippocampe est de relier les différentes informations qui constituent le contexte du souvenir par un processus de mise en relation et de récupérer ces détails contextuels. Les processus hippocampiques permettraient d’augmenter la synchronisation neuronale entre les régions cérébrales améliorant la connexion entre les représentations. L’ensemble des représentations traitées lors de la phase d’encodage serait potentiellement réactivé lors de la récupération du souvenir. Le processus d’association opéré par l’hippocampe s’appliquerait à toute sorte de tâche de mémoire, épisodique, implicite, de travail…Le cortex périrhinal et parahippocampique qui jouxte l’hippocampe aurait aussi une fonction d’association au rôle plus limité. L’hippocampe relierait l’ensemble afin de former un souvenir riche et précis : idée d’une région hippocampique au sommet de la hiérarchie, en relation avec un large réseau dont elle constitue un nœud essentiel.

Implication plus importante du cortex préfrontal gauche lors de l’encodage de l’information en mémoire épisodique et lors de la récupération en mémoire sémantique. Le cortex préfrontal droit est plus impliqué dans la récupération du souvenir épisodique. Supériorité de l’hémisphère gauche pour le traitement des informations verbales et supériorité de l’hémisphère droit pour le traitement des informations visuo-spatiales. Asymétrie au profit de l’hémisphère gauche pour l’encodage en mémoire épisodique, au profit de l’hémisphère droit pour la récupération.

Hippocampe et cortex frontal sont les principales structures dont l’activation est observée dans les études sur la mémoire épisodique mais appartiennent à un réseau neuronal assez étendu comportant d’autres structures comme le circuit de Papez, le cortex associatif pariétal…

Concernant la mémoire autobiographique : activation étendue du néocortex incluant les régions frontales, temporales et des régions plus postérieures lors de la récupération. Implication préférentielle de l’hémisphère gauche en particulier la région préfrontale. Le chemin de nos souvenirs autobiographiques semble passer par la mémoire sémantique : nécessité de s’appuyer sur la mémoire sémantique pour accéder à la mémoire épisodique (j’avais une valise jaune…et je me souviens qu’un jour…). Rôle permanent de l’hippocampe dans la récupération de souvenirs autobiographiques. Activations du cortex préfrontal médian (structure centrale dans les processus de référence à soi) souvent observées dans les tâches de mémoire autobiographiques. Les régions de la ligne médiane du cerveau sont impliquées dans le rappel en mémoire autobiographique, la projection dans le futur, la prise de décision morale.

Concernant la mémoire sémantique : Le cortex préfrontal gauche est impliqué dans la récupération d’informations sémantiques. Le gyrus frontal inférieur est le support des processus d’accès à la représentation des concepts et de leur maintien durant la récupération. Le cortex frontal inférieur gauche servirait de système d’accès à ces représentations.  La mémoire sémantique repose sur un ensemble de structures largement distribuées notamment dans l’hémisphère gauche : cortex frontal, cortex temporal, cervelet… Le gyrus frontal inférieur gauche, le cortex cingulaire antérieur et le cervelet droit pourraient représenter le réseau cérébral sous tendant les fonctions exécutives générales nécessaires lors de la récupération d’informations en mémoire sémantique. Les représentations sémantiques seraient localisées dans le cortex temporal externe et le cortex associatif postérieur.

Concernant la mémoire de travail : Implication du cortex préfrontal et de plusieurs régions néocorticales postérieures. Le cortex préfrontal intervient quand la tâche implique une manipulation de l’information et ne se limite pas à un maintien passif, reflétant le rôle de l’administrateur central, alors que les systèmes esclaves dépendent plutôt du néocortex supérieur. Le cortex pariétal est aussi activé par des tâches sollicitant l’administrateur central. La nature du matériel à mémoriser détermine une asymétrie fonctionnelle, matériel verbal pour l’hémisphère gauche, visuo-spatial pour le droit.

Concernant la mémoire implicite : Une fonction essentielle : le principe d’économie : lors de la 2^e présentation d’un mot, réponse plus faible et mieux ciblée, plus précise et moins couteuse en nrj des neurones. Cela permet au cerveau de percevoir le monde plus rapidement et efficacement en utilisant peu d’nrj grâce à l’exploitation inconsciente des représentations en mémoire. Dans la rétention des procédures sont impliqués le cervelet en début d’apprentissage, le striatum quand l’activité est automatisée. L’apprentissage se traduit par une sélection des stratégies cognitives les plus efficaces grâce à la pratique et donc par un désengagement des régions cérébrales devenues inutiles. Le cortex préfrontal joue aussi un rôle en matière de mémoire procédurale avec le cervelet le striatum.

Synthèse : Les différents systèmes de mémoire sont sous-tendus par des structures distinctes et sont donc relativement indépendants. L’hippocampe est la région clé de la mémoire épisodique, le cortex préfrontal de la mémoire de travail, le cortex temporal externe de la mémoire sémantique. Chaque système de mémoire dépend de plusieurs structures cérébrales qui interagissent et se recoupent parfois. Les mémoires épisodiques et sémantiques ont des parties communes (cortex préfrontal et temporo-pariétal gauches, cortex cingulaire antérieur, cervelet droit) et d’autres spécifiques à la mémoire épisodique (cortex préfrontal droit, hippocampe, cortex cingulaire postérieur, précunéus). La mémoire épisodique est plus élaborée, spécifique et dépend de la mémoire sémantique.

 

 

 

 

 

Chapitre 7 : Les images des amnésies

 

Concernant les syndromes amnésiques organiques : Anomalies dans des régions connues pour leur rôle dans le fonctionnement de la mémoire épisodique : Thalamus, corps mamillaires, parfois la région hippocampique, certaines régions corticales (pariétales ou frontales). Une interruption du circuit de Papez entraîne un syndrome amnésique dominé par l’amnésie antérograde.

Concernant les amnésies fonctionnelles : Un événement traumatique peut induire une perturbation cognitive et des modifications majeures du métabolisme cérébral. L’hypométabolisme de la région hippocampique pourrait rendre compte de l’amnésie antérograde, L’hypométabolisme frontal de l’amnésie rétrograde. Le cortex préfrontal qui joue un rôle dans la mémoire autobiographique et les processus de référence à soi pourrait être une région clé du syndrome d’amnésie fonctionnelle. Le dysfonctionnement d’une des régions diencéphaliques ou temporales internes entraîne une amnésie antérograde massive. Une lésion à un endroit du circuit de Papez entraîne un hypométabolisme à distance, dans d’autres structures qui lui sont connectées. Les amnésies rétrogrades massives sont dues à des lésions du cortex préfrontal.

Concernant Alzheimer : A un stade léger à modéré, atrophie de la région hippocampique, du cortex temporo-pariétal, du cortex cingulaire postérieur et du précunéus. Perte de substance grise. L’atrophie évolue avec la sévérité de la maladie, du lobe temporal interne au néocortex. La maladie provoque aussi une perte axonale et une démyélinisation qui retentissent sur l’intégrité de la substance blanche. Diminution de l’anisotropie et augmentation de la diffusivité dans la substance blanche qui connecte les cortex associatifs et au niveau de la substance blanche du système limbique. Atteinte des fibres au niveau du splénium du corps calleux qui connecte les cortex associatifs postérieurs. Altération de la partie postérieure du cingulum, faisceau de substance blanche qui connecte la région hippocampique au cortex cingulaire postérieur. L’atrophie de la région temporale interne s’accompagne donc d’une vulnérabilité des fibres de substance blanche qui connectent cette structure aux autres régions cérébrales.

L’hypométabolisme temporo-pariétal et du gyrus cingulaire postérieur est l’anomalie la plus précoce et fréquente. La baisse du métabolisme s’étend ensuite au cortex frontal. L’atrophie précoce et massive de l’hippocampe ne se traduit pas par une baisse importante de son métabolisme (paradoxe hippocampique) et le cortex cingulaire postérieur est très touché sur le plan fonctionnel mais ne fait pas partie des régions les plus atrophiées. L’atrophie de l’hippocampe exercerait un effet délétère sur le fonctionnement du cortex cingulaire postérieur. La relative préservation du métabolisme de la région hippocampique pourrait résulter d’une compensation fonctionnelle liée à la plasticité élevée de cette région. L’hyperactivation hippocampique aux stades pré démentiels pourrait jouer un rôle compensatoire et être transitoire. L’augmentation des activations dans le cortex frontal est le support potentiel des mécanismes compensatoires.

Donc en dépit d’atteintes structurales majeures, les patients recrutent des réseaux supplémentaires qui, à défaut de compenser les performances déficientes, témoignent d’une plasticité et d’une adaptation cérébrales. Des structures habituellement dévolues à la mémoire sémantique prennent le relais pour tenter de suppléer le dysfonctionnement de régions cérébrales épisodiques mais c’est peu efficace.

Le dysfonctionnement de la région hippocampique est responsable des troubles précoces de la mémoire épisodique

Concernant le syndrome amnésique de l’enfant : Lésions précoces de la formation hippocampique, déficit de la mémoire épisodique mais capacités préservées, possibilité d’acquérir de nouvelles conniassances sémantiques.

Concernant l’épilepsie : affection neurologique la plus fréquente chez l’enfant, entraîne des troubles mnésiques massifs chez ceux souffrant d’une épilepsie temporale surtout si elle est bilatérale.

 

Chapitre 8 : La mémoire chez l’enfant

 

L’acquisition de nouveaux concepts chez l’enfant comme chez l’adulte pourrait s’opérer selon deux modes distincts : un mode rapide d’apprentissage s’appuierait sur le réseau temporal interne impliquant l’hippocampe et la mémoire épisodique. Un mode lent plus couteux s’appuierait sur les structures para hippocampiques et néocorticales assurant la sémantisation d’informations extraites de leur contexte. L’acquisition de connaissances sémantiques (encodage en mémoire sémantique) est possible sans recours à la mémoire épisodique mais rôle bénéfique de la mémoire épisodique sur l’apprentissage rapide de concepts.

Concernant les premières formes de mémoire : Capacités précoces de la mémoire implicite, expression d’une mémoire procédurale perceptivo-motrice. Dès la naissance, cette forme de mémoire non consciente et non intentionnelle sous tendrait les capacités de discrimination de la voix de la mère et de préférence de la nouveauté. La mémoire perceptive est parfaitement efficiente dès 3 ans. Entre 6 et 12 mois, apparition d’une forme de mémoire explicite qui permettrait le rappel conscient d’événements uniques et de courte durée. Les capacités d’imitation s’améliorent tout au long de la 2^e année. Progrès sur l’accroissement du délai de rétention, complexité des séquences mémorisées, flexibilité de la mémorisation des informations.

A partir du moment où l’enfant parvient à se représenter un objet et à agir sur le monde qui l’entoure vers l’âge de 8 mois, il est capable d’incrémenter des connaissances sur le monde, fondement de sa mémoire sémantique. Il acquiert des capacités de rappel pour certains types d’événements. Il est conscient qu’un événement a été vécu, sa capacité de reviviscence est concomitante à la mise en place de la théorie de l’esprit.

Les changements les plus remarquables ont lieu entre 2et 6 ans.

Concernant l’émergence de la mémoire épisodique (mémoire des événements associée à la conscience autonoétique, capacité à revivre les événements) : le rappel du contexte d’encodage est beaucoup plus difficile pour le jeune enfant que celui de l’information factuelle. Cette capacité continuerait d’augmenter au-delà de 10 ans. Les capacités de rappel indicé et de rappel libre continuent de progresser jusqu’à la fin de l’adolescence en lien avec la maturation des fonctions exécutives qui favorisent la mémorisation par la mise en place de stratégies efficaces.

Le développement de la mémoire spatiale est acquis au cours de la première année de vi, elle permet d'encoder progressivement les événements dans l'espace. Mémoriser des associations entre des objets et leur emplacement n'est parfaitement maîtrisé que vers l'âge de 10 ans, en relation avec le développement des fonctions exécutives.

L'évolution de la mémoire épisodique est liée à la maîtrise de la dimension temporelle chez l’enfant. Il mémorise d’abord l’ordonnancement des événements. A l’âge scolaire il apprend à situer un événement dans le temps. Chez l’enfant plus âgé et l’ado, le développement de la mémoire temporelle semble plus lié aux capacités de métamémoire pour les informations temporelles : les conniassances sur les propriétés temporelles et les conniassances utilisées pour mémoriser la chronologie des événements.

La source de l’événement est l’élément essentiel pour que l’enfant puisse récupérer le souvenir épisodique dans sa plénitude avec le sentiment de reviviscence qui l’accompagne. La capacité à mémoriser la source est liée au développement des fonctions exécutives et à la maturation des lobes frontaux.

Le développement des capacités d’association se poursuit jusqu’à l’adolescence. La conscience autonoétique atteint son fonctionnement optimal à l’adolescence. A partir de 5 ans, les enfants parviennent à différencier leurs propres états mentaux de ceux des autres.

L’accès aux représentations mnésiques est au cours de la période scolaire de plus en plus souvent le fruit d’une véritable recollection et de moins en moins celui d’un simple sentiment de familiarité. L’implication de la mémoire sémantique serait progressivement supplantée par celle de la mémoire épisodique mais cette évolution est lente et se poursuit jusqu’à 14 ans au moins.

 

Neurosciences, à la découverte du cerveau, Pradel, 4^e édition, 2016, 988 p.

 

1è Partie : Bases cellulaires

       Chap. 2 : Neurones et cellules gliales

Il y a le même nombre de neurones et de cellules gliales dans le cerveau humain adulte, environ 85 milliards.

Les neurones reçoivent, stockent et transmettent l’information nerveuse, ils ressentent les modifications de l’environnement, communiquent ces informations à d’autres neurones et commandent les réponses du corps. Les cellules gliales isolent, protègent et nourrissent les neurones.

Les neurones : une partie centrale contenant le noyau (corps cellulaire ou soma ou périkaryon) et de nombreux petits prolongements disposés en rayon. Les fins prolongements qui partent du soma sont les neurites, divisés en deux catégories, les axones et les dendrites.

Le corps cellulaire donne généralement naissance à un seul axone. Les axones sont parfois très longs (jusqu’à 1m) ; les dendrites font rarement plus de 2mm, naissent en grand nombre du corps cellulaire, en contact avec de nombreux axones.

 

L’axone : hautement spécialisé dans la transmission de l’information dans le système nerveux. Ils se divisent souvent en branches multiple (collatérales axoniques), ils ont un début (cône axonique), une partie principale et une terminaison (terminaison axonique ou bouton terminal) qui et le site ou l’axone entre en contact avec d’autres neurones et leur transmet l’information. Ce point de contact est appelé synapse. Les axones peuvent être très ramifiés dans leur partie terminale et chaque branche forme une synapse située sur les dendrites ou corps cellulaires de la même région.

 

La synapse : 2 éléments, présynaptique et post synaptique. Le présynaptique est composé d’un bouton terminal, le post synaptique représenté par une dendrite ou le soma d’un autre neurone. L’information sous forme d’impulsion électrique se propageant jusqu’à l’extrémité de l’axone, est transformée dans le bouton terminal en un signal chimique permettant le franchissement de l’espace synaptique. Puis le signal chimique est à nouveau transformé en signal électrique. C’est au niveau de la synapse qu’agissent la plupart des drogue psychoactives.

 

Les dendrites :  Configuration similaire à celle des branches d’arbre, sortes d’antennes du neurone, couverts de centaines de synapses, recouvertes des épines dendritiques qui reçoivent les informations afférentes au neurone par l’ensemble des synapses qui s’articulent à leur niveau. Le développement dendritique normal incluant la maturation des épines dendritiques dépend de l’environnement durant la petite enfance mais c’est réversible si compensation tôt.

L’information est transmise au système nerveux par des neurones qui comportent des neurites présents dans les zones sensorielles du corps (peau, rétine…). Les cellules contribuant à cette fonction sensorielle sont reconnues comme neurones sensoriels primaires. D’autres neurones voient leur axone former des synapses directement avec les muscles, ils contribuent à la commande du mouvement : ce sont les neurones moteurs. Mais la plupart des neurones sont en relation avec d’autres neurones et ne sont pas directement impliqués dans une fonction aussi identifiable que la fonction sensorielle ou motrice.

 

Les cellules gliales : les plus nombreuses sont les astrocytes, elles comblent l’espace entre les neurones, sorte d’enveloppe autour des jonctions synaptiques contribuant à réduire la diffusion des molécules de neurotransmetteurs libérées. Les astrocytes contrôlent aussi la concentration extracellulaire de substances qui pourraient empêcher le bon fonctionnement des neurones (ions potassium).

 

Les oligodendrocytes et cellules de Schwann forment les couches de membranes qui isolent la plupart des axones. Cette enveloppe c’est la myéline qui contribue à accélérer la propagation des impulsions nerveuses le long de l’axone.

 

Il y a encore d’autres types de cellules dans le cerveau : les cellules épendymaires, microgliales (qui jouent le rôle de phagocytes pour éliminer les débris laissés par les neurones et cellules gliales en voie de dégénérescence).

 

Chap. 5 : Transmission synaptique

 

La synapse est une zone de jonction spécialisée située à l’endroit où la terminaison d’un axone entre en contact avec un autre neurone ou un autre type de cellule.

 

Synapses électriques : situés en des régions particulières des cellules dites jonctions étroites, présentes entre les cellules presque dans tout l’organisme, elles interconnectent de nombreuses cellules y compris non neuronales.

Synapses chimiques : chez l’homme adulte, la transmission synaptique est très majoritairement de nature chimique. La mémoire des expériences passées paraît se construire grâce aux variations de l’activité des synapses chimiques dans le cerveau.

 

Chap. 7 : Anatomie du système nerveux

 

Système nerveux central : il est formé des parties du système nerveux enfermées dans des structures osseuses, l’encéphale et la moelle épinière. 3 parties communes à tous les mammifères : cerveau, cervelet et troc cérébral.

Le cerveau est divisé en deux hémisphères séparés par une profonde scissure sagittale ou médiane. Le cervelet se situe en arrière du cerveau et contient presque le même nombre de neurones que les deux hémisphères cérébraux réunis, c’est un centre de contrôle du mouvement en étroite relation avec le cerveau et la moelle épinière.

Du tronc cérébral naissent les hémisphères cérébraux et le cervelet, formé de fibres et cellules qui servent en partie à transmettre les informations du cerveau vers la moelle épinière et le cervelet et vice-versa. Dans le tronc cérébral est situé le centre de régulation de certaines fonctions vitales (respiration, conscience, contrôle de la température du corps), c’est la partie la plus primitive de notre cerveau.

La moelle épinière est enfermée dans la colonne vertébrale et rattachée au tronc cérébral, c’est la voie principale de transfert de l’information depuis la peau, les articulations et les muscles vers le cerveau et vice-versa.

Les nerfs spinaux ou rachidiens assurent la communication entre la moelle épinière et le reste du corps, ils émergent de la moelle épinière par des ouvertures entre chaque vertèbre.

 

Système nerveux périphérique : divisé en deux parties, le SNP somatique et le SNP viscéral.

Le SNP somatique : tous les nerfs spinaux innervant la peau, les articulations et les muscles associés à une commande volontaire en font partie.

Le SNP viscéral ou végétatif, involontaire ou système nerveux autonome regroupe les neurones qui innervent les organes internes, les vaisseaux sanguins et les glandes.

 

Les méninges : le SNC n’est pas en contact direct avec l’os qui l’entoure, il est protégé par 3 membranes (méninges) : la dure-mère, l’arachnoïde et la pie-mère. La plus externe est la dure-mère, consistance semblable au cuir, enveloppe rigide qui entoure le cerveau et la moelle épinière. La pie-mère est une fine membrane adhérant fortement à la surface du cerveau. Entre les deux, l’arachnoïde, la pie-mère en est séparée par un espace rempli de liquide salé clair : le liquide céphalo-rachidien.

Système ventriculaire : le cerveau comprend des cavités remplies de liquide céphalorachidien et le réseau des canaux situés à l’intérieur du cerveau forme le système ventriculaire.

 

Substance grise : zone de corps cellulaires neuronaux dans le SNC.

Cortex : ensemble de neurones formant une mince couche à la surface du cerveau.

Nerf : groupe d’axones dans le SNP.

Substance blanche : ensemble d’axones.

 

Le cerveau antérieur représente le siège de la perception, de la conscience, de la cognition et du mouvement volontaire qui dépendent des interconnections avec les neurones sensoriels et moteurs du tronc cérébral et de la moelle épinière. La structure la plus importante du cerveau antérieur est le cortex cérébral. Certains neurones du cortex recevant les informations sensorielles, ils sont à l’origine de la perception du monde extérieur et commandent le mouvement volontaire.

L’information provenant des yeux, oreilles ou peau est transmise au cortex cérébral pour être analysée mais toutes les voies sensorielles associées à la vision, l’ouïe et la sensation somatique présentent un relais sous forme de synapses dans le thalamus avant de rejoindre le cortex.

L’hypothalamus contrôle le système nerveux viscéral qui régule les fonctions du corps en réponse aux besoins de l’organisme.

 

Une première analyse de l’informations sensorielle est réalisée dans les neurones de la substance grise de la moelle épinière qui jouent un rôle critique dans la coordination des mouvements et orchestrent des réflexes simples (retrait du pied si on marche sur une punaise).

 

Caractères spécifiques du cerveau humain : les systèmes responsables des sensations, perceptions, mouvements volontaires apprentissage, langage et cognition convergent tous vers le cortex cérébral. L’émergence de la conscience qui nous permet seuls d’interpréter nos comportements et ceux des autres est en rapport avec le développement de notre cortex frontal.

 

Le cerveau est humide et spongieux, son poids d’environ 1,4 kg.

3 parties principales (hémisphères cérébraux, tronc cérébral et cervelet) : les hémisphères cérébraux, subdivisés en lobes désignés par rapport aux os du crâne qui les recouvrent. Les aires visuelles sont situées dans le lobe occipital, les aires somatosensorielles dans le lobe pariétal, les aires auditives dans le lobe temporal, l’aire gustative dans la région inférieure du lobe pariétal. Les aires impliquées dans le contrôle du mouvement volontaire sont situées dans le lobe frontal. 

 

2^e partie : systèmes sensoriels et moteurs

 

Chap. 18 : Mécanismes centraux des processus émotionnels

 

Circuit neuronal de la peur apprise : la mémoire des événements chargés d’émotion est particulièrement vivace et durable. La mémoire associée à la peur peut se former très rapidement et durer toujours. L’amygdale est impliquée dans la formation des événements douloureux à forte charge émotionnelle mais ce n’est pas l’endroit où est stocké ce genre de souvenir. Les neurones de l’amygdale apprennent à répondre aux stimuli associés à la douleur, ces stimuli provoquent une réponse de peur.

 

         Chap. 19 : Rythmes du cerveau et sommeil

 

Sommeil : l’homme passe presque 1/3 de sa vie à dormir, ¼ de ce temps à rêver. Les 3 états fonctionnels du cerveau : éveil, sommeil à ondes lentes, sommeil paradoxal.

Plusieurs phases de sommeil caractérisées par de nombreux mouvements oculaires rapides (rapid eye movement sleep ou REM sleep), les rêves y surviennent, c’est le sommeil paradoxal (l’EEG apparaît comme celui de l’éveil). Le reste du temps de sommeil correspond à un état de sommeil à ondes lentes ou sommeil lent (non REM sleep). La consommation d’oxygène par le cerveau est plus élevée dans le sommeil paradoxal que dans la veille active ou lors d’un état de concentration intellectuelle pendant la résolution d’un problème.

 

Cycle veille-sommeil : sommeil à ondes lentes : 75% de la durée totale du sommeil. Sommeil paradoxal : 25%. Le sommeil à ondes lentes est en général divisé en 4 phases distinctes ou stades, un cycle de sommeil à ondes lentes + paradoxal = 90 mn environ.

 

Sommeil à ondes lentes : phase 1 ne dure que quelques mn, stade le plus léger du sommeil puis phase 2, sommeil un peu plus profond, de 5 à 15 mn, puis phase 3 et Phase 4 la plus profonde, 20 à 40 mn, puis phase 2 à nouveau et enfin sommeil paradoxal. Au cours de la nuit la durée des stades de sommeil à ondes lentes baisse, surtout celle des stades 3 et 4 et la phase de sommeil paradoxal s’allonge. La moitié de la durée du sommeil paradoxal se déroule dans le dernier tiers de la nuit, les plus longues durées de ce sommeil durent de 30 à 50 mn. Chaque cycle de sommeil paradoxal est suivi d’une phase d’au moins 30 mn de sommeil à ondes lentes.

La durée nécessaire varie entre les individus de 5 à 10h. Les besoins ne baissent pas entre la préadolescence et l’adolescence mais des changements des horloges internes rendent l’heure du sommeil plus tardive, cela correspond souvent avec l’entrée au lycée.

 

Fonctions du rêve et du sommeil paradoxal : le sommeil paradoxal favoriserait l’intégration et la consolidation des souvenirs. La privation de sommeil paradoxal peut affecter la capacité d’apprentissage dans différentes tâches. La durée de sommeil paradoxal augmente chez l’homme après un exercice d’apprentissage intense. Rôle aussi du sommeil lent dans la consolidation mnésique.

 

Chap. 20 Langage

 

La dyslexie touche de 5 à 10% des individus, plus fréquente chez les garçons. Forte composante génétique : les enfants de parents dys ont environ 30%de chance d’être dys, et 30 à 50% des enfants d’une personne dys sont dys. Elle apparaît liée à des altérations du développement cortical.

 

L’aire critique du langage articulé identifiée par Broca dans le lobe frontal de l’hémisphère dominant gauche est nommée aire de Broca. 96% des droitiers et 70% des gauchers ont l’hémisphère gauche dominant pour la parole. Or 90% des gens sont droitiers donc 93% des gens ont l’hémisphère gauche dominant pour le langage. Seuls les gauchers ont une représentation de la capacité de parole répartie entre les deux hémisphères.

Autre aire du langage, l’aire de Wernicke : les informations relatives aux sons constitutifs du langage sont stockées dans cette aire, c’est une aire supérieure de la reconnaissance des sons comme le cortex inférotemporal est une aire supérieure de la reconnaissance visuelle.

 

Le langage n’est pas traité de la même manière dans les deux hémisphères. Chez la plupart des gens, lire, parler, écrire sont des fonctions contrôlées par l’hémisphère gauche. L’hémisphère droit ne sait pas s’exprimer avec des mots ou des phrases complexes mais il reconnait les mots. Il appréhende les images complexes mais il est incapable de les exprimer.

 

L’apparition du langage est récente, environ 100 000 ans. L’aire de Broca se situe près des aires motrices, elle est impliquée dans la production de la parole. L’aire de Wernicke plus proche du cortex auditif est associée à la compréhension du langage. Mais les mécanismes du langage impliquent des régions cérébrales plus larges.

         Chap. 21 : cerveau au repos, processus attentionnels et conscience

 

Activité du cerveau au repos : un certain nombre de régions plutôt calmes au plan de leur activité neuronale mais aussi d’autres très actives : le cortex préfrontal médian, le cortex cingulaire postérieur, le cortex pariétal postérieur, l’hippocampe et le cortex temporal latéral : réseau du mode par défaut. Ce réseau n’est pas concerné en priorité par le traitement des informations sensorielles ni le contrôle des mouvements. Hypothèse du rôle de sentinelle (même au repos, nécessité d’une certaine vigilance aux événements extérieurs) et de l’état interne (le réseau par défaut est impliqué dans une forme de pensée et de souvenir que nous sommes à même d’évoquer quand nous nous relaxons) pour ce réseau.

 

Processus attentionnels : une forme de concentration de ressources, assimilable au passage dans un goulot de bouteille, pour procéder au traitement des informations cérébrales.

Attention sélective : focalisation de l’intérêt porté à un objet déterminé.

 

Certaines caractéristiques visuelles comme la couleur, le mouvement ou un éclairage clignotant attirent automatiquement l’attention : attention exogène ou bottom-up. L’attention endogène (top-down) : situation où l’attention est délibérément attirée par le cerveau sur quelque objet ou endroit.

 

Syndrome du déficit attentionnel et de l’hyperactivité chez l’enfant, 3 symptômes principaux : inattention, hyperactivité, impulsivité. 5 à 10% des enfants d’âge scolaire en souffrent. Quelques structures centrales comme le cortex préfrontal et les noyaux gris centraux sont de taille plus petite. L’hérédité joue un rôle, des lésions cérébrales ou une naissance avant terme. Seul traitement fondé sur la stimulation du système dopaminergique car un dysfonctionnement de gênes liés à son fonctionnement est suspecté : la ritaline agit pour inhiber le transport de dopamine au niveau synaptique ce qui a pour effet de renforcer l’action du neurotransmetteur, effet égal à ceux des dérivés amphétaminiques.

 

L’attention accroît la sensibilité visuelle, optimise le temps de réaction. Manifestations physiologiques : activité de nombreuses régions cérébrales se modifie lorsque l’attention est fixée sur un élément donné. Dans le cerveau existent des zones privilégiées de traitement des processus attentionnels. L’attention augmente la réponse des neurones dans le cortex pariétal.

Des circuits de neurones sont impliqués dans le contrôle de l’attention : l’attention affecte la sensibilité de certains neurones visuels. Une des structures concernées par l’attention dirigée est le pulvinar, un noyau du thalamus postérieur. Les personnes présentant des lésions unilatérales du pulvinar éprouvent de la difficulté à déplacer leur attention sur des objets situés du côté controlatéral par rapport à la lésion : réaction lente aux stimuli. L’aire corticale latérale intra pariétale (aire de LIP) contribue à organiser la priorité de la direction de l’attention.

 

Conscience : l’information sensorielle est analysée avec une faible résolution, possiblement en utilisant le mode par défaut. Seules les informations sensorielles d’importance font l’objet d’une analyse plus poussée.

 

3^e partie : neuroplasticité

 

       Chap. 23 : le développement du cerveau

 

Les réseaux neuronaux sont élaborés à partir d’instructions génétiques qui permettent aux axones de détecter leur trajet correct et leurs cibles exactes. Mais la mise en place définitive des circuits neuronaux dépend aussi fortement de l’information sensorielle issue de l’environnement du sujet particulièrement dans sa petite enfance.

 

Origine des neurones : le développement de la structure neuronale connaît 3 phases principales : la prolifération cellulaire, la migration cellulaire et la différenciation cellulaire. Chez l’Homme la plupart des neurones du néocortex sont formés entre la 5^e semaine et le 5^e mois de gestation. 250 000 nouveaux neurones sont formés par minute au maximum du processus. Le processus est terminé avant la naissance bien que quelques régions cérébrales très peu nombreuses restent ensuite en capacité de générer quelques neurones. Dans la plupart des régions cérébrales, ce sont les mêmes neurones avec lesquels vous êtes nés qui vont vous accompagner toute votre vie.

 

Les neurones de l’hippocampe sont produits continuellement tout au long de la vie : 700 nouveaux neurones ajoutés chaque jour mais dans le même temps à peu près la même quantité disparaît donc le nombre total demeure assez constant. Taux de renouvellement de l’hippocampe : 2%

 

Le cortex est assimilable à une couverture en patchwork représentant un assemblage d’aires distinctes fonctionnellement et structurellement.

Le processus au cours duquel une cellule prend l’aspect et les caractéristiques d’un neurone s’appelle la différenciation cellulaire. Au cours de leur différenciation, les neurones émettent des axones qui doivent trouver leurs cibles appropriées. Le développement du vaste réseau de connexions ou de formation de voies neuronales est considéré comme se déroulant en 3 phases : sélection du trajet, sélection de la cible, sélection de la destination finale.

 

L’une des dernières étapes du développement cérébral est de recouvrir les jeunes axones de gaines de myéline ce qui a pour effet de faciliter considérablement la conduction des potentiels d’action (brève fluctuation du potentiel de membrane provoquée par l’ouverture et la fermeture de canaux ioniques. Ils se propagent comme une vague le long des axones pour transmettre l’information d’un endroit à l’autre du système nerveux) mais présente comme inconvénient majeur de limiter la régénérescence après lésion.

 

Le développement des fonctions cérébrales nécessite un équilibre subtil entre production et élimination des neurones et synapses. Des populations entières de neurones sont éliminées au cours du développement d’une voie neuronale : mort cellulaire programmée. Quand les axones ont rejoint leurs cibles et que les synapses ont commencé à se former, le nombre d’axones présynaptiques et de neurones baisse progressivement. La mort cellulaire traduit une compétition pour la nourriture nécessaire à la survie des tissus que les cellules cibles fournissent en quantité limitée.

 

Chaque neurone reçoit un nombre déterminé de synapses sur ses dendrites et son soma : c’est la capacité synaptique du neurone. C’est dans les premières phases du développement que la capacité synaptique est la plus forte puis elle décline quand le neurone arrive à sa maturité.

 

La formation des circuits au cours du développement du cerveau se déroule essentiellement avant la naissance et passe par des contacts physiques de cellule à cellule et par l‘intermédiaire de signaux chimiques diffusibles. Alors que la plupart des neurones trouvent leur destination avant la naissance, le raffinement définitif des connexions synaptiques en particulier dans le cortex se déroule au cours de la petite enfance et sous l’influence de l’environnement sensoriel.

 

 

 

 

         Chap. 24 : apprentissage et mémoire

 

Dès la naissance et sans doute avant les stimuli sensoriels modifient le fonctionnement et l’organisation du cerveau, ils influencent le comportement en rapport avec ce qui est appris et retenu. Apprentissages et mémoire peuvent être considérés comme des adaptations permanentes des circuits cérébraux à l’environnement nous permettant de répondre correctement à des situations dont nous avons déjà fait l’expérience.

 

Mémoire déclarative et non déclarative : la mémoire des faits et événements est dénommée mémoire déclarative, elle-même distinguée en 2 grandes entités : la mémoire épisodique pour les événements autobiographiques et sémantiques pour ce qui concerne les faits. Les mémoires non déclaratives : procédurale (habiletés motrices, comportements).

La mémoire déclarative est disponible pour un rappel conscient (explicite), la mémoire non déclarative ou implicite a un caractère plus ou moins automatique sans nécessité une forme de conscience.

 

Les souvenirs de la mémoire déclarative se forment souvent facilement mais disparaissent tout aussi facilement. Les souvenirs liés à la mémoire procédurale se forment après un temps d’apprentissage émaillé de nombreuses répétitions mais sont moins susceptibles de disparaître.

 

Mémoires procédurales : implique l’apprentissage d’une réponse motrice (procédure) en réponse à une entrée sensorielle. Sa formation intervient au travers de deux grandes catégories d’apprentissage : non associatif et associatif.

Quand une réponse comportementale est modifiée en réponse à un seul type de stimulus répété dans le temps, il s’agit d’un apprentissage non associatif dont deux formes sont distinguées : l’habituation et la sensibilisation. Nous sommes habitués à de nombreux stimuli. La sensibilisation est une forme d’apprentissage qui a incroyablement augmenté la réponse comportementale à tous les stimuli même ceux qui normalement ne provoquent pas de réponse particulière ou même de réaction.

 

L’apprentissage associatif est une modification du comportement intervenant par la formation d’associations entre événements. 2 grands types d’apprentissages associatifs : le conditionnement classique et le conditionnement instrumental. Le conditionnement classique est l’association d’un stimulus qui donne une réponse avec un 2^nd stimulus qui n’évoque pas de réponse. Celui qui donne la réponse est le stimulus inconditionnel (la boulette de viande qui fait saliver le chien). Celui qui ne provoque pas de réponse est le stimulus conditionnel, il nécessite un apprentissage ou conditionnement (le son d’une cloche associé à la présentation de la boulette de viande : la viande n’est pas présentée, la cloche suffit pour faire saliver le chien).

 

Le conditionnement instrumental : un individu apprend à associer une réponse avec un stimulus ayant un sens pour lui. Le sujet apprend qu’un comportement particulier va être associé avec une réponse particulière. La motivation joue un rôle considérable dans le conditionnement instrumental, les circuits neuronaux impliqués sont beaucoup plus complexes que pour le conditionnement classique.

 

Mémoires déclaratives : la plupart de l’information quotidienne ne persiste dans le cerveau que pour une durée très limitée de l’ordre de quelques heures, relève de la mémoire à court terme qui est très vulnérable. Les faits et événements sont stockés dans une forme de mémoire à court terme et seulement une partie est convertie en mémoire à long terme par un processus de consolidation mnésique.

 

Mémoire de travail    Consolidation

    Mémoire à long           terme

Information sensorielle                    Mémoire à court terme

 

Mémoire de travail : une autre forme de stockage temporaire d’informations de l’ordre de quelques secondes, strictement limitée en capacité et nécessite des répétitions : l’information est maintenue à l’esprit. Elle est utilisée pour évaluer ce que l’on désigne par l’empan de la mémoire : le nombre maximum de nombres par exemple qu’un individu peut retenir et restituer : en moyenne 7 éléments plus ou moins 2. Il existerait des dispositifs de stockage temporaire de l’information différents en rapport avec la modalité sensorielle utilisée.

Outil utilisable dans de très nombreuses situations. C’est une capacité du néocortex qui siège dans de nombreuses régions cérébrales.

Cortex préfrontal et mémoire de travail : le lobe frontal est une partie du cortex en avant du sillon central. Le cortex préfrontal est la partie antérieure du lobe frontal, il est impliqué dans la mémoire de travail pour résoudre des problèmes et organiser des comportements. La mémoire de travail implique plusieurs sous-régions du cortex préfrontal.

 

Amnésie :

• Rétrograde : perte de souvenirs anciens acquis avant le traumatisme
• Antérograde : incapacité de retenir de nouveaux souvenirs après le traumatisme.

 

 

Engramme : base de la trace mnésique.

Néocortex et mémoire déclarative : les aires corticales ne contribuent pas toutes de façon équivalente aux processus mnésiques. Mais caractère distribué de la mémoire au niveau cortical.

Hebb : théorie des assemblées cellulaires (un groupe de neurones dont l’activité simultanée pourrait être la représentation d’un événement ou d’un objet) : l’engramme pourrait être largement distribué entre les connexions qui relient une assemblée de cellules entre elles et pourrait impliquer les mêmes neurones que ceux qui sont associés à la sensation et à la perception.

 

Etudes impliquant le lobe temporal médian : plusieurs structures de ce lobe sont très importantes pour la consolidation et le stockage des informations relatives à la mémoire déclarative. Il est situé sous l’os temporal, la partie médiane est formée par le néocortex temporal, possible site de stockage de la mémoire à long terme. Dans ces lobes temporaux se trouvent aussi l’hippocampe et d’autres structures du néocortex essentielles à la formation des souvenirs.

Rôle clé de l’hippocampe, des aires corticales proches et des voies neuronales reliant ces structures à d’autres parties du cerveau. L’hippocampe est une structure repliée sur elle-même. Dans la région ventrale de l’hippocampe, 3 régions corticales importantes : le cortex entorhinal, périrhinal et parahippocampique.

 

Amnésie et lobe temporal : le lobe temporal médian joue un rôle critique dans la consolidation mnésique mais pas pour le rappel des souvenirs, il ne contribue pas au stockage des souvenirs même s’il est possible d’imaginer qu’une partie des engrammes puisse être localisée dans ces structures. Les structures liées à la mémoire de travail ne sont pas liées à cette région cérébrale. Les mécanismes de la mémoire procédurale sont différents de ceux de la consolidation de la mémoire déclarative et vraisemblablement de leur stockage.

L’atteinte du lobe temporal médian se traduit par une amnésie antérograde sévère donc il est essentiel à la formation de la mémoire déclarative. Les troubles de la mémoire les plus sévères résultat de lésions du cortex périrhinal.

 

Convergence des informations sensorielles vers le cortex associatif. Avec l’hippocampe, le cortex siégeant dans et autour du sillon rhinal contribue à une transformation radicale de l’information provenant des aires associatives du cortex. L’hippocampe pourrait signaler qu’un objet a déjà été vu alors que le cortex périrhinal pourrait intervenir pour signaler que cet objet présente un caractère familier.

 

Les mécanismes de la consolidation mnésique sont très différents de ceux impliqués dans le rappel des souvenirs.

 

Fonctions mnésiques du système hippocampique : l’hippocampe (région du lobe temporal médian), paraît jouer un rôle clé dans la captation des informations sensorielles devant être mémorisées, il intervient de façon critique dans les aspects de la mémoire spatiale pour la localisation dans l’espace des objets ayant une signification comportementale. Il est impliqué dans le stockage d’informations pour une durée qui paraît limitée.

En plus des cellules de lieu de l’hippocampe, des cellules de grille dans le cortex entorhinal. Un neurone de lieu de l’hippocampe serait l’emplacement sur lequel convergerait l’information issue de plusieurs cellules de grille du cortex entorhinal. Les cellules de lieu, les cellules de grille et d’autres neurones hippocampiques forment un dispositif très spécialisé pour la navigation spatiale. Les cellules de lieu et de grille sont spécialisées pour la mémoire de la représentation de l’environnement.

Théorie des cartes cognitives : l’hippocampe est spécialisé dans la création de représentations spatiales de l’environnement, il pourrait aussi intervenir dans la mémoire de travail.

 

L’interconnectivité est l’un des éléments clé du stockage de la mémoire déclarative, ce processus facilite le rappel des souvenirs. Rappel indicé : avec indice, toute une série de souvenirs sont susceptibles de surgir : quand les éléments recherchés sont en lien les uns avec les autres, les performances dans les tests de rappel sont bien meilleures.

 

En résumé, l’hippocampe joue un rôle critique dans la consolidation mnésique des faits et événements, il intervient particulièrement en ce qui concerne la mémoire spatiale. Les neurones de l’hippocampe paraissent former des associations entre les informations sensorielles. L’hippocampe associe en plus les différentes expériences sensorielles entre elles. il reçoit un large spectre d’informations sensorielles de toutes sortes et peut ainsi construire des représentations sous forme de souvenirs nouveaux en intégrant toutes ces expériences sensorielles liées à un événement particulier. Il pourrait jouer un rôle essentiel en associant les nouveaux souvenirs avec ceux déjà en mémoire.

 

Consolidation mnésique et base de l’engramme : la mémoire déclarative implique un réseau de structures interconnectées de la captation des informations sensorielles à la formation des souvenirs susceptibles de rappel en passant par la formation des associations entre toutes ces informations ayant un rapport entre elles et jusqu’à la consolidation de ces apprentissages. Les principales structures de ce système impliquent l’hippocampe et les aires corticales associées, le diencéphale, le néocortex et d’autres régions cérébrales.

 

Modèle standard de la consolidation mnésique : l’information provient des aires du néocortex associées aux systèmes sensoriels, est transmise au lobe temporal médian pour y être transformée notamment dans l’hippocampe. Des modifications de l’état de certaines synapses sont à l’origine des premières traces de ces souvenirs par consolidation synaptique. Ensuite ou au même moment, des systèmes de consolidation interviennent au cours desquels les engrammes (trace physique d’un souvenir) sont progressivement transférés dans différentes régions du néocortex. C’est dans ces aires corticales que sont stockés les engrammes permanents de ces souvenirs. Avant que n’intervienne la consolidation mnésique, le rappel des souvenirs implique l’hippocampe, ce qui n’est pas le cas après l’intervention des systèmes de consolidation : l’hippocampe n’est plus requis pour le rappel des souvenirs dans cette situation.

 

Modèle de consolidation mnésique à traces multiples : les engrammes des souvenirs à long terme se trouvent localisés principalement dans le néocortex mais certains d’entre eux impliquent aussi l’hippocampe.

Hypothèse : à chaque fois qu’un souvenir relatif à la mémoire épisodique est retrouvé, ce rappel intervient dans un contexte différent de l’expérience initiale et ainsi l’information retrouvée se combine avec de nouveaux engrammes d’informations sensorielles plus récentes, contribuant à la formation de nouveaux souvenirs impliquant à la fois l’hippocampe et le néocortex. La création de nouvelles traces mnésiques pour un souvenir donné contribue à ce que celles-ci soient multiples, permettant de donner des bases encore plus solides à ce souvenir, plus facile à se rappeler.

Le rappel mnésique nécessite l’intervention de l’hippocampe, dans le cas d’une lésion partielle de l’hippocampe les souvenirs préservés sont vraisemblablement ceux faisant l’objet d’une trace multiple.

 

Reconsolidation : la réactivation du souvenir le rend sensible exactement comme il l’était au moment où il s’est formé, avant sa consolidation. Quand nous nous rappelons un souvenir, celui-ci devient susceptible de modification et de reconsolidation.

 

Mémoire procédurale : le striatum (noyau caudé + putamen) représente une structure critique en ce qui concerne cette mémoire mais n’a rien de déterminant pour la mémoire déclarative. Des comportements fondés sur des apprentissages utilisent le striatum.

 

Conclusion : le cerveau humain a la capacité de se modifier constamment en rapport avec l’expérience. Nous utilisons notre mémoire de travail pour maintenir très temporairement une information utile et l’ensemble des informations sensorielles qui nous arrivent à tout instant sont intégrées et assemblées sous forme d’engrammes permanents. Apprentissage et mémoire impliquent des modifications d’activité de nombreuses structures largement réparties dans le cerveau. Les structures du lobe temporal médian et du diencéphale sont essentielles pour la consolidation mnésique et les engrammes sont stockés dans le néocortex au travers d’interactions étroites avec l’hippocampe et d’autres structures encore. Les souvenirs relatifs à la mémoire à long terme font l’objet d’un stockage robuste. Les souvenirs sont vraisemblablement stockés sur la base de changements structuraux de l’organisation cérébrale.

 

         Chap. 25 : mécanismes moléculaires de l’apprentissage et de la mémorisation

 

Les souvenirs pourraient avoir comme support des modifications de l’activité synaptique.

 

Acquisition des souvenirs : 2 étapes essentielles : acquisition d’une mémoire à court terme et consolidation d’une mémorisation à long terme.

 

                     Phase d’acquisition                               Consolidation

Expérience                                     Mémoire à                                     Mémoire à

sensorielle                                     court terme                                  long terme

 

L’acquisition des souvenirs (apprentissage) résulte d’une modification physique de l’organisation cérébrale consécutive à une entrée sensorielle. Ce processus est différent de celui mis en jeu dans la mémoire de travail qui est extrêmement labile et présente une capacité très limitée.

 

La mémoire de travail peut avoir pour support une simple activité neuronale régulièrement entretenue par répétition et ne nécessite pas un changement physique durable de l’organisation cérébrale. La mémoire à court terme est moins labile et sa capacité importante, pouvant persister des minutes et des heures sans réel effort conscient.

 

Consolidation mnésique : une information maintenue temporairement au travers de l’activité transitoire de certains neurones va être sélectionnée pour se trouver maintenue à long terme.

 

Phase d’acquisition : une expérience sensorielle est convertie en une information donnant lieu à une représentation dans le cerveau impliquant une modification de l’efficacité synaptique. Consolidation de cette représentation : les changements synaptiques de caractère temporaire sont transformés en engrammes permanents.

 

Si un engramme est basé sur une information impliquant une seule modalité sensorielle (une information visuelle par exemple), alors l’engramme devrait être localisé dans la région corticale en rapport avec cette fonction (cortex visuel ici). L’aire IT (cortex inférotemporal) est ainsi une aire corticale du système visuel mais est aussi impliquée dans le maintien des souvenirs. Les neurones d’IT répondent à des stimuli qui peuvent inclure la présentation de visages familiers.

 

Mémoire distribuée : ce n’est pas un neurone unique qui représente un visage connu mais l’activité d’une communauté de neurones (assemblée cellulaire) des réseaux corticaux. Plus il y a de neurones dans le réseau, plus le réseau sera redondant et plus le souvenir résistera à une perte de quelques neurones.

 

Des renforcements ou au contraire des affaiblissements de l’activité synaptique peuvent contribuer à modifier la sélectivité neuronale et à retenir l’information.

 

Certaines protéines produites par un neurone seraient uniquement impliquées dans l’apprentissage et la mémorisation (« molécule de la mémoire »).

 

Conclusion : la synapse pourrait être le site des mécanismes de l’apprentissage et de la mémoire. La manifestation des événements qui se déroulent se traduit d’abord par des modifications de l’activité électrique du cerveau puis de l’intervention de molécules de 2^nd messagers et ensuite des modifications de protéines synaptiques préexistantes. Ces modifications de caractère transitoire sont converties en modifications durables, en mémoire à long terme, par la modification de la structure même de la synapse. Ce processus implique la synthèse de nouvelles protéines et l’organisation de nouveaux microcircuits.

Alain Lieury, "Une mémoire d'éléphants ? Vrais trucs et fausses astuces", éditions DUNOD, 2011.

 

Ceci est un résumé, une fiche de lecture qui tente de reprendre l'essentiel d'un livre qui compte environ 350 pages.

 

Il existe deux systèmes de mémoire : la mémoire déclarative ou explicite qui comprend le rappel et la reconnaissance consciente de faits ou d'événements et la mémoire procédurale ou implicite qui concerne les apprentissages sensori-moteurs (faire du vélo).

La répétition est un mécanisme élémentaire du niveau biologique de la mémoire, il est souvent incontournable : il faut revaloriser l'apprentissage par coeur.

Permettre des périodes de repos au cours de l'apprentissage donne de meilleurs résultats que l'apprentissage massé. Plus la tâche est difficile, nouvelle et demandeuse en attention, plus les essais de mémorisation devront être courts et les pauses plus longues. Le neurone s'épuise en apprenant, la phase de sommeil paradoxal est indispensable pour la consolidation en mémoire, d'autant plus nécessaire que les nouveaux apprentissages sont nombreux. Il faut apprendre progressivement et régulièrement et en privilégiant le sommeil.

L'oubli intervient dès que la connaissance apprise n'est plus répétée. Apprendre beaucoup d'informations en même temps ne permet pas beaucoup de répétition et l'oubli sera rapide. Limiter la quantité de connaissances à apprendre à la fois permet de les répéter plus souvent et ainsi de moins les oublier. On peut mémoriser une grande quantité d'informations en vue d'un rappel proche mais si l'on cherche un rappel à long terme, il vaut mieux se limiter et réviser plus souvent.

La mémoire sensorielle visuelle existe mais elle est éphémère et ne dure qu'1/4 de seconde. Notre mémoire n'est pas photographique mais enregistre des mots et du sens. Les mémoires sensorielles sont volatiles, les informations sensorielles sont transformées, recodées dans des parties spécialisées du cerveau appelées modules. L'ensemble des modules forment la mémoire à long terme. L'impression de voir une page apprise dans sa tête vient d'une autre mémoire, la mémoire imagée qui fabrique des images mentales durables mais reconstruites donc peu fiables.

La mémoire lexicale est une sorte de dictionnaire de tous les mots acquis au cours d'une vie. le stockage lexical est la morphologie du mot, sa carrosserie (graphisme, phonologie). la meilleure méthode pour apprendre des mots inconnus est de multiplier les exercice de lecture, audition, écriture et prononciation. Les associations phonétiques ou les rimes aident à la mémoire des mots (comptines). Savoir prononcer un mot exige de nombreuses répétitions ce qui est le signe d'une mémoire de type procédural.

La subvocalisation ou vocalisation silencieuse est d'autant plus utile qu'un texte est complexe (permet la répétition, le retour en arrière).

Les chiffres font partie d'un système lexical particulier, ils sont facilement oubliés car toutes les suites de chiffres sont de nouvelles combinaisons des mêmes 10 chiffres de 0 à 9.

La mémoire sémantique est la mémoire du sens. les concepts de la mémoire sémantique sont classés de façon hiérarchique, les catégories sont emboitées dans des catégories plus générales comme dans des arborescences : un canari vient dans la catégorie oiseau et oiseau dans la catégorie animal. Seules les propriétés ou traits sémantiques spécifiques sont classés avec les concepts. Ainsi un canari est jaune donc la propriété jaune est classée avec le concept canari.

La compréhension se fait de deux façons : soit par un accès direct à l'information qui donne le sens (on sait que le canari est jaune car l'information "jaune" est stockée) soit par inférence : un canari a t-il un estomac ? On active le réseau sémantique, le canari est un oiseau donc un animal donc il doit avoir un estomac : l'information est déduite à partir d'informations contenues dans d'autes parties de l'arborescence. L'inférence est un raisonnement à partir d'un réseau de connaissances. Plus la mémoire stocke de connaissances et plus les inférences sont variées et correctes.

La mémoire sémantique est la plus puissante et la plus durable, la mémoire sensorielle la plus faible. L'impression de mieux apprendre visuellement est fausse : c'est le codage sémantique que l'on fait sans s'en apercevoir qui est efficace. Quand on construit une fiche de cours ce n'est pas sa visualisation qui est efficace mais de lire plusieurs fois le cours (répétition) et de faire un plan (catégorisation).

Assister à un cours ne suffit pas à la mémorisation, il faut apprendre en plusieurs essais, y compris pour le sens. La sémantique s'apprend non comme une répétition par coeur mais par l'apprentissage de multiples épisodes contenant chacun une parcelle de sens. Comme les mots sont principalement stockés dans deux mémoires, une pour la carosserie et une autre pour le sens, il y a deux sortes d'apprentissage : le par coeur qui est le moteur de la mémoire lexicale et l'apprentissage multi épisodique qui et le moteur de la mémoire sémantique (réutilisation d'un mot, d'une notion, dans un cadre différent).

Les illustrations sont efficaces quand elles décrivent des informations d'un texte, elles peuvent aider les enfants faibles lecteurs et apporter une meilleure compréhension quand les textes sont ambigüs.

Il existe une mémoire à long terme (la bibliothèque des mots, images et souvenirs) et une à court terme qui ne dure que 10 à 20 secondes et qui a une capacité limitée, qui fonctionne comme une mémoire fichier qui ne stocke qu'un indice (le fiche d'un livre à la bibliothèque) allant chercher une unité structurée (le livre lui même).

L'organisation c'est le moteur de la mémoire, il faut apprendre par petits paquets d'informations.

Pour faciliter la mémorisation de noms, un procédé est de le rapprocher d'un mot ou nom connu, d'une phrase : ainsi monsieur Delacourte = de la courte échelle. La technique du mot clé ou de la phrase clé consiste à faire une association, un chemin entre les concepts de la mémoire sémantique : la stalagmite monte, la stalagtite tombe.

Mémoriser sous forme imagée est efficace. Le vocabulaire étranger peut être acquis par la mise en place de mots clé imagés : le mot "parrot" (perroquet) - son mot clé "carotte" - un perroquet sur une carotte comme image mentale. Trop simpliste cependant pour être généralisé à l'acquisition d'une langue étrangère.

Le revers de la mémoire est l'oubli. Ce n'est pas un effacement total, il résulte de l'echec à récupérer des informations dans le vaste stock de la mémoire. Nos souvenirs seraient munis d'indices pour les retrouver, les indices de récupération. Le cerveau c'est 200 milliards de neurones donc une très grande bibliothèque.

Du fait de la capacité limitée de la mémoire à court terme, le principal ennemi de la mémoire est la surcharge : les schémas ne doivent pas être encombrés.

La méthode du mot-clé ou de la phrase-clé consiste à faire des mots avec les premières lettres ou syllabes des mots d'une liste à retenir : ainsi pour les prépositions "à, dans, par, pour, en, vers, avec, sans, sous et sur" = "Adam part pour Anvers avec cent sous sûrs". "me voici tout mouillé, je suis un nageur pressé" pour la liste des planètes après le soleil dans l'ordre (Mercure, Venus, terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton). "HOLMES" pour les grands lacs d'Amérique du nord : Huron, Ontario, Saint Laurent, Michigan, Erié, Supérieur. Mais les initiales seules sont souvent innefficaces, il faut au moins 3 lettres pour un indice de rappel efficace. Pour les périodes géologiques de l'ère primaire : "cambronne s'il eut été dévôt, n'eut pas carbonisé son père = Cambrien, Silurien, Dévonien, Carbonifère et Permien.

Les indices facilitent l'accès à l'épisode stocké mais si rien n'est stocké ou insuffisamment (pas appris ou mal appris), il n'y a rien à récupérer. Même la phrase clé la plus facile ou la plus amusante ne pourra permettre de rappeler des éléments inconnus. Pour qu'il y ait efficacité il faut que les éléments à rappeler aient été préalablement stockés, que les indices soient les plus riches possibles et toute phrase clé ne doit pas contenir trop de mots de remplissage sinon il y  a surcharge en mémoire.

Le plan de récupération parfait c'est le résumé : prendre les indices les plus riches c'est à dire les mots importants et enlever ce qui est secondaire. Le résumé est meilleur après acquisition de ce qui doit être appris.

En matière de mémoire, si la méthode joue un rôle, les capacités individuelles ne sont pas négligeables. Pour qu'une méthode soit efficace il faut un bon codage, un codage symbolique et non sensoriel, imagé et verbal et de préférence sémantique, de bons indices, un bon plan qui relie sémantiquement les indices avec le minimum de surcharge (résumé pour le lexical, schéma pour l'imagé, arborescence pour le sémantique), un bon stockage de connaissances.

Les jeux vidéo ne permettent pas d'être meilleurs à l'école, ni les programmes d'entrainement type Kawashima, le seul bénéfice faible est en calcul.

Les mécanismes de la mémoire et les mémoires elles mêmes sont multiples. Il n'existe pas de méthode unique aux résultats miraculeux. Les mémoires sont en interraction.

Quand il s'agit d'informations individualisées, les indices de récupération sont utiles : abréviations, mots-clés. quand le rappel porte sur des informations multiples, les meilleurs méthodes sont la hiérarchie, les phrases-clés, le schéma.

La mémoire des odeurs n'est pas puissante : dans le cas de Proust et de la madeleine trempée dans du thé, plus que son odeur c'est sans doute sa vue qui fut efficace et lui rappela des souvenirs d'enfance.

La mémoire des enfants n'est pas meilleure que celle des adultes, le facteur décisif est l'entraînement. Plus l'enfant devient grand, meilleure est sa mémoire, les performances les plus importantes étant atteintes entre 15 et 25 ans.

L'ennemi numéro 1 de la mémoire est l'alcool qui fait mourir en premier l'hippocampe, l'archiviste de la mémoire répertoriant les nouvelles informations comme un bibliothécaire pour les nouveaux livres. Le tabac est aussi nocif, il réduit le débit sanguin dans le cerveau en réduisant le volume des vaisseaux sanguins. Alcool plus tabac, le coktail de l'oubli. L'idée que le phosphore est bon pour la mémoire est fausse. Ce sont les connexions entre les neurones, nécessitant des substances très variées et notamment des protéines, qui sont le véritable support de la mémoire.

Les mots sont stockés dans deux mémoires, la mémoire lexicale pour leur carosserie, le sens étant stocké dans la mémoire sémantique. La mémoire des mots exacts d'un texte n'est plus fiable au dela d'une semaine mais les grands thèmes abordés sont conservés sur plusieurs mois. La mémoire sémantique, des idées est celle qui stocke les informations sur la plus longue durée.

On apprend mieux en lisant qu'en écoutant, la lecture permet une autorégulation selon la difficulté du texte (retour en arrière).

Il faut comprendre pour apprendre car la mémoire sémantique est la plus résistante. La compréhension est basée sur une mémoire abstraite qui ne retiendra pas forcément les mots exacts d'un document mais des synonymes ou des mots plus généraux. Il faut à la fois comprendre pour construire et enrichir la mémoire sémantique mais il faut aussi apprendre par coeur pour construire et enrichir la mémoire lexicale.

La répétition est le mécanisme de base des cellules nerveuses. Comme la mémoire repose en dernier lieu sur des connexions entre neurones, la répétition est le mécanisme qui assure la force de ces connexions.

Apprendre en écoutant de la musique ou la télé n'aide pas à se concentrer. Les bruits simples, la musique pure (sans paroles, classique, jazz) ne gênent pas la mémorisation mais dès qu'il y a parole, il y a une baisse de la qualité de la mémorisation jusqu'à 40 %.

La capacité limitée de la mémoire à court terme impose de faire des phrases courtes  pour être compréhensibles. La mémoire n'ayant pas une capacité infinie, l'apprentissage est plus lent quand il y a surcharge.

Le trou noir devant la copie : les mots de la leçon sont rangés dans la mémoire à long terme qui fait office de bibliothèque. Mais la mémoire à court terme n'est pas un fichier permanent comme en bibliothèque, c'est un tableau noir qui se remplit et s'efface à la demande. Avant l'interro, les élèves ont souvent eu d'autres cours et les mots de ces cours ont effacé le tableau noir de la mémoire à court terme. Mais si la leçon est bien apprise, les questions du professeurs deviendront de bons indices de récupération des connaissances de la mémoire à long terme. Celui qui n'a pas appris suffisament, les informations ne sont pas en mémoire à long terme ou de façon trop fragmentaire, alors le tableau noir reste noir.

Le schéma est une organisation imagée d'indices pour récupérer des informations mais comme notre mémoire n'est pas photographique, le schéma doit être construit, dessiné plusieurs fois, jusqu'à la maîtrise des différents éléments.

Pour une bonne mémoire la stimulation précoce est importante.