La mémoire épisodique : le rôle des cellules de lieu

L’hippocampe ne contiendrait pas des informations de notre mémoire épisodique

D’après l’article: The hippocampal engram maps experience but not place

School of Physiology, Pharmacology and Neuroscience, University of Bristol, Bristol, UK.
1Laboratory for Circuit and Behavioral Physiology, RIKEN Center for Brain Science, 2-1 Hirosawa, Wakoshi, Saitama, Japan.
2Department of Life Sciences, Graduate School of Arts and Sciences, University of Tokyo, Tokyo, Japan.
Kazumasa Z. Tanaka 1 , Hongshen He 1,2, Anupratap Tomar 1†, Kazue Niisato 1, Arthur J. Y. Huang 1, Thomas J. McHugh 1,2 
Accepté le 25 mai 2018, Publié en ligne le 14 juin 2018, 10.1125/science.aap9195


 

De nombreuses études ont pu démontré que la mémoire épisodique est codée par un certain nombre de neurones de l’hippocampe. Pour mieux cerner l’engramme de mémoire, des  manipulations optogénétiques ont été effectuées sur des souris et ont montré que ces neurones sont indispensables à l’évocation des souvenirs.
Une étude récente, publiée dans science magazine, s’est intéressée à l’activité in vivo de ces neurones afin de comprendre comment ils induisent l’évocation des souvenirs.

Parmi les théories qui ont cherché à définir le rôle de l’hippocampe dans la mémoire épisodique, un modèle éminent, a supposé que, sur un plan cognitif, la trace mnésique hippocampique contenait d’amples informations en lien avec des lieux et des localisations spatiales précises. Les champs récepteurs (dits champs de lieu) seraient d’après cette théorie le fruit d’une activation des cellules de lieu de l’hippocampe, générant une carte cognitive. Cette dernière serait une carte mentale de l’environnement. La théorie de la cartographie cognitive, présume aussi, qu’on attribuerait à ces cadres spatiaux des items et des événements dans l’évocation des souvenirs.

L’hypothèse qui sous-tend ce modèle justifie ce mécanisme par la plasticité synaptique. La plasticité serait en mesure de stabiliser les cartes de  l’hippocampe à long terme.

Par ailleurs, une théorie alternative, a supposé que les informations de la mémoire épisodique sont maintenues dans le néocortex. Les traces mnésiques de l’hippocampe, sont présentées dans ce schéma, comme un index qui code des événements permettant un accès rapide au contenu d’une mémoire épisodique. L’équipe de recherche japonaise, étant agnostique par rapport à la théorie des cartes cognitives, a récemment mené des expériences pouvant apporter un éclairage sur le rôle des cellules de lieu.

Les expériences in vivo ont testé des souris dans différents contextes spatiaux: en encodage, en rappel et dans un nouveau contexte.

Les résultats obtenus avec l’optogénétique ont montré ce qui suit:

  • Dans le contexte de l’encodage spatial: une activation des cellules d’engramme a été notée. Les chercheurs ont supposé que cette activation avait pour fonction le codage des informations.
  • Dans le contexte de rappel (pour tester la stabilité des représentations spatiales de l’hippocampe, lorsque le contexte spatial connu est revisité): contrairement aux attentes, l’activation des cellules de lieu n’a pas généré respectivement une activation cartographique dans un champs de lieu récepteur. Cette observation a permis de conclure qu’il n’existe pas d’activation qui  retrace la mémoire spatiale.
  • Dans le contexte nouveau: une activation de codage a été observée, avec une répartition des cellules d’engramme activées, différente du premier contexte d’encodage.

Cette étude a pu conclure que les résultats sont en phase avec la théorie de l’hippocampe qui index les informations spatiales, tout en sachant que le rappel est purement contextuel, la mémoire spatiale n’est clairement pas maintenue dans une carte cognitive.

Les cellules d’engramme serviraient d’index pour des informations épisodiques, préservées dans d’autres zones cérébrales. L’hippocampe jouerait un rôle dans la réactivation en avale des régions corticales,  grâce à  la plasticité qui sert de lien entre l’index de l’hippocampe et la configuration de l’activité néocorticale.

Samar DIMACHKI,
Orthophoniste, Doctorante en Sciences cognitives – Neuropsychologie et Neurosciences cliniques