320. NEUROLOGIE & NEUROSCIENCES
Neurones de localisation : Une découverte de neurones clés capables de prédire la mémoire des personnes et des lieux
Résumé : Les chercheurs ont identifié des cellules cérébrales spécifiques, appelées neurones conceptuels et cellules de localisation, qui prédisent si nous parviendrons à nous souvenir avec succès de personnes et de lieux.
Ces neurones du lobe temporal médian et du cortex parahippocampique s'activent lors de la formation de la mémoire, en réponse à des images et des emplacements spécifiques. Leur activité est liée à une bonne rétention de la mémoire, avec des taux de décharge plus élevés lorsque les souvenirs sont rappelés correctement par la suite.
Cette découverte améliore notre compréhension de la manière dont le cerveau code et consolide les souvenirs autobiographiques.
Faits marquants :
- Les neurones conceptuels et de localisation prédisent le succès de la mémoire en fonction de leur activité.
- Ces neurones sont situés dans le lobe temporal médian et le cortex parahippocampique.
- Des taux de déclenchement plus élevés dans ces neurones sont liés à une meilleure mémorisation.
Source : Université de Bonn
Certaines cellules nerveuses du cerveau s'activent lorsqu'elles sont confrontées à des images différentes ou au nom d'une personne spécifique ou à l'identité d'un objet. Elles sont très sélectives et ne réagissent pas aux autres personnes ou objets.
Ces neurones dits conceptuels n'ont jusqu'à présent été découverts que chez l'homme, et ici uniquement dans le lobe temporal médian, essentiel à la formation de la mémoire.
Mais jusqu'à présent, on ne savait pas exactement comment les expériences pouvaient être transférées avec succès dans la mémoire épisodique, qui stocke les événements et les expériences autobiographiques, y compris le lieu et le temps. Crédit : Neuroscience News
Une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Florian Mormann du département d'épileptologie de l'UKB, qui est également membre du domaine de recherche transdisciplinaire (TRA) « Vie et santé » de l'université de Bonn, a déjà confirmé leur fonction importante pour la mémoire de travail dans une étude de 2017, dans laquelle des neurones conceptuels individuels représentant des personnes ou des objets spécifiques maintiennent le contenu de la mémoire disponible pendant une courte période.
Ils restent actifs jusqu’à ce qu’une nouvelle image soit affichée et qu’un autre neurone soit stimulé.
En outre, l’équipe de recherche a même pu utiliser l’activation des neurones conceptuels pendant la phase de mémoire de travail pour prédire si les sujets testés se souviendraient plus tard correctement de l’image qui avait déjà été montrée.
Mais jusqu'à présent, on ne savait pas exactement comment fonctionnait un transfert réussi des expériences dans la mémoire épisodique, qui stocke les événements et expériences autobiographiques, y compris le lieu et le temps.
« Nous avons donc poursuivi l'hypothèse selon laquelle ces neurones conceptuels fournissent les éléments de base qui sont assemblés pour former un souvenir d'une expérience », explique la première auteure Sina Mackay, doctorante à l'Université de Bonn dans le groupe de recherche du professeur Mormann à l'UKB.
L'activité neuronale fournit le « quoi » et le « où » dans la formation de la mémoire
Pour ses travaux scientifiques, l’équipe de recherche de Bonn utilise une particularité de la clinique d’épileptologie de l’UKB – l’un des plus grands centres d’épilepsie d’Europe : ici, les personnes atteintes de formes sévères d’épilepsie peuvent bénéficier de traitements chirurgicaux et autres. Dans certains cas, des électrodes sont d’abord implantées dans le cerveau pour localiser la source de la crise.
En tant qu’effet secondaire, l’équipe de recherche peut mesurer l’activité électrique de neurones individuels pendant que les patients épileptiques effectuent des tâches – pour l’étude actuelle, il s’agissait d’un paradigme de mémoire associative, dans lequel des personnes ou des objets étaient assignés à une position spécifique sur l’écran.
Entre-temps, les chercheurs de Bonn ont effectué des mesures dans le lobe temporal médian et le cortex parahippocampique, qui abrite les cellules de localisation.
Cette fois, ils se sont concentrés non seulement sur le comportement des neurones conceptuels, mais aussi sur celui des cellules de localisation, qui réagissaient à certaines positions sur l'écran sur lequel les images étaient affichées, quelles que soient les images affichées à cette position.
Alors que l'équipe de recherche du professeur Mormann avait déjà découvert un effet de prédiction, les chercheurs de Bonn ont désormais pu montrer que l'activité des neurones conceptuels dans le lobe temporal médian et des neurones de lieu dans le cortex parahippocampique prédit la mémorisation correcte des paires concept-localisation.
« Dans les populations de neurones sélectives à l’objet et à l’emplacement, les taux de déclenchement étaient significativement plus élevés si les informations étaient mémorisées correctement par la suite », explique Mackay.
En revanche, les neurones restants, qui représentent plus de 90 pour cent de ces régions, ne prédisaient pas la formation réussie de la mémoire, soulignant le rôle très spécifique des neurones de concept et de localisation.
« Nous supposons que les neurones conceptuels médiotemporaux et peut-être aussi les cellules de lieu parahippocampiques, qui sont impliquées dans nos expériences quotidiennes, sont réactivés lors de la consolidation de la mémoire – par exemple pendant le sommeil profond », explique le professeur Mormann, qui estime que des études futures sont nécessaires pour étudier cette hypothèse.
Financement : Ce projet de recherche a été financé par la Fondation Volkswagen et la Fondation allemande pour la recherche (DFG) dans le cadre du Centre de recherche collaborative (SFB) 1089.
À propos de cette actualité sur la recherche enmémoire et en neurosciences
Auteur : Inka Väth
Source : Université de Bonn
Contact : Inka Väth – Université de Bonn
Image : L'image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès libre.
« Les neurones conceptuels et de localisation dans le cerveau humain fournissent le « quoi » et le « où » dans la formation de la mémoire » par Florian Mormann et al. Nature Communications
Abstrait
Les neurones de concept et de localisation dans le cerveau humain fournissent le « quoi » et le « où » dans la formation de la mémoire
Notre cerveau crée de nouveaux souvenirs en capturant le « qui/quoi », le « où » et le « quand » des expériences quotidiennes. Au niveau neuronal, les mécanismes facilitant un transfert réussi vers la mémoire épisodique ne sont pas encore clairs.
Nous avons étudié cela en mesurant l’activité d’un neurone unique dans le lobe temporal médian humain pendant l’encodage des associations d’emplacement d’élément.
Bien que des recherches antérieures aient mis en évidence des effets prédictifs sur l'activité de la population dans les structures MTL humaines, nous pourrions attribuer ces effets à deux sous-groupes spécialisés de neurones : les cellules conceptuelles de l'hippocampe, de l'amygdale et du cortex entorhinal (EC), et un deuxième groupe de neurones parahippocampiques sélectifs à la localisation. Dans les populations sélectives à la fois pour les éléments et pour la localisation, les taux de déclenchement étaient significativement plus élevés lors des essais codés avec succès.
Ces résultats sont conformes aux théories de l’indexation hippocampique, puisque les neurones d’index sélectifs peuvent servir d’indicateurs des représentations néocorticales.
Dans l’ensemble, l’activation de populations distinctes de neurones pourrait soutenir directement la connexion entre le « quoi » et le « où » de la mémoire épisodique.
Octobre 2024