Pourquoi certains souvenirs ressemblent à des films : les « cellules temporelles » découvertes dans le cerveau humain

Si vous tombez d’un vélo, vous aurez probablement un souvenir cinématographique de l’expérience : le vent dans les cheveux, le caillou sur la route, puis la douleur, rapporte NPR.

C’est ce qu’on appelle un souvenir épisodique. Et maintenant, les chercheurs ont identifié les cellules du cerveau humain qui rendent ce type de mémoire possible, rapporte une équipe dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ces cellules sont appelées cellules temporelles, et elles marquent en quelque sorte les souvenirs au fur et à mesure de leur formation. Cela nous permet de nous rappeler des séquences d’événements ou d’expériences dans le bon ordre.

« En faisant en sorte que les cellules temporelles créent cette indexation dans le temps, vous pouvez tout assembler de manière logique », explique le Dr Bradley Lega, auteur principal de l’étude et neurochirurgien au Centre médical sud-ouest de l’Université du Texas à Dallas.

Les cellules temporelles ont été découvertes chez les rongeurs il y a plusieurs décennies. Mais cette nouvelle étude est essentielle car « l’arbitre final est toujours le cerveau humain« , explique le Dr György Buzsáki, professeur de neuroscience Biggs à l’université de New York. Buzsáki n’est pas un auteur de l’étude, mais il a édité le manuscrit.

Lega et son équipe ont trouvé les cellules temporelles en étudiant le cerveau de 27 personnes qui attendaient d’être opérées pour une épilepsie sévère. Dans le cadre de leur préparation pré-chirurgicale, ces patients ont reçu des électrodes placées dans l’hippocampe et dans une autre zone du cerveau impliquée dans la navigation, la mémoire et la perception du temps.

Dans le cadre de cette expérience, les patients ont étudié des séquences de 12 ou 15 mots qui sont apparues sur l’écran d’un ordinateur portable pendant une période d’environ 30 secondes. Puis, après une pause, on leur a demandé de se rappeler les mots qu’ils avaient vus.

Pendant ce temps, les chercheurs mesuraient l’activité de chaque cellule du cerveau. Et ils ont trouvé un petit nombre de cellules qui se déclenchaient à des moments précis pendant chaque séquence de mots.

« Les cellules temporelles que nous avons trouvées, elles marquent des segments de temps discrets dans cette fenêtre d’environ 30 secondes », dit Lega.

Ces timbres temporels semblaient aider les gens à se rappeler quand ils avaient vu chaque mot, et dans quel ordre, dit-il. Et le cerveau utilise probablement la même approche lorsque nous revivons une expérience comme celle de tomber d’un vélo.

Les résultats aident à expliquer pourquoi les personnes qui ont des lésions de l’hippocampe peuvent avoir des problèmes de mémoire bizarres, explique M. Buzsáki.

Dans une expérience, dit-il, les scientifiques ont comparé les souvenirs d’un groupe de personnes qui venaient de terminer une tournée à l’université de Californie, à San Diego – une tournée qui comprenait plusieurs événements mis en scène.

Tous les participants se sont souvenus de la plupart des choses qu’ils avaient faites, notamment cadenasser un vélo et boire de l’eau à une fontaine.

Mais les personnes ayant subi des dommages à l’hippocampe n’ont pas été en mesure de mettre ces événements dans le bon ordre. « Ces séquences ont complètement et absolument disparu chez les personnes ayant des lésions de l’hippocampe », déclare Buzsáki.

La nouvelle étude suggère que c’est parce que leur cerveau n’a pas de cellules temporelles, ce qui leur permettrait de recréer l’ensemble de la tournée dans leur esprit.

Mais même si les cellules temporelles sont essentielles à la création de séquences, selon M. Buzsáki, elles ne sont pas vraiment comme les horloges, qui fonctionnent à un rythme régulier. Au contraire, les tic-tac des cellules temporelles accélèrent ou ralentissent constamment, en fonction de facteurs tels que l’humeur.

« Lorsque vous devez attendre les élections, chaque jour est un jour long », explique M. Buzsáki. « La même chose est vraie quand nous demandons quand le COVID est terminé. C’est très, très lent. Mais quand vous vous amusez, le temps passe vite ».

Via NPR

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