Vous souvenez-vous du nom de votre professeur de CE2 ou de ce que vous avez mangé au déjeuner aujourd'hui ? Ces souvenirs peuvent être séparés par des décennies, mais tous deux sont considérés comme des souvenirs à long terme.
Il y a plus d'un demi-siècle, les neuroscientifiques ont découvert que les dommages causés à une région du cerveau appelée lobe temporal médial (MTL) provoquaient une grave déficience de la mémoire déclarative à long terme – ; souvenirs pour des faits explicites tels que des noms et des dates – ; mais a laissé intacte la mémoire à très court terme. Les patients présentant des lésions du MTL pouvaient suivre et poursuivre une courte conversation mais, une minute ou deux plus tard, ils ne se souvenaient même pas que la conversation avait eu lieu.
Étonnamment, cependant, ces patients ont pu acquérir de nouvelles capacités motrices et les conserver pendant des jours, des mois, voire plus, ce qui indique que les dommages causés par le MTL ont eu peu d'effet sur la mémoire des capacités motrices.
Alors, quelle région du cerveau est responsable des souvenirs moteurs à long terme, comme faire du vélo ? Existe-t-il des régions distinctes où se forment les mémoires sensorimotrices à court et à long terme ? Les chercheurs tentent de répondre à ces questions depuis des années.
Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ont montré que, tout comme les mémoires déclaratives, les mémoires à court et à long terme relatives aux capacités motrices se forment dans différentes régions du cerveau, avec le cervelet. étant essentiel pour la formation de souvenirs de compétences à long terme.
La recherche est publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).
Ce travail avance notre compréhension du rôle du cervelet dans l'apprentissage sensorimoteur et pointe vers le rôle du cervelet comme passerelle vers la formation de souvenirs stables pour les compétences sensorimotrices, largement indépendantes des systèmes de mémoire à court terme.
Maurice Smith, professeur Gordon McKay de bio-ingénierie à SEAS et auteur principal de l'étude
Les chercheurs savent depuis longtemps que le cervelet est essentiel à l’apprentissage moteur, mais le rôle qu’il joue dans la formation de la mémoire des compétences à court et à long terme n’est pas clair. Pour comprendre le lien entre le cervelet et ces souvenirs, Smith et le premier auteur Alkis Hadjiosif, chercheur postdoctoral au SEAS et au Massachusetts General Hospital, se sont inspirés d'un ensemble apparemment désordonné de résultats antérieurs sur l'apprentissage moteur chez les patients présentant des lésions cérébelleuses.
Bien que ces études antérieures aient toutes mis en évidence une altération de l’apprentissage sensorimoteur chez les personnes présentant des lésions cérébelleuses, l’ampleur de cette déficience variait considérablement d’une personne à l’autre.
« Bien que cet écart puisse être dû à des différences dans l'ampleur ou l'emplacement précis des dommages ou à des différences dans les types de tâches d'apprentissage moteur utilisées, nous avions une idée différente », a déclaré Smith.
Smith et Hadjiosif pensaient que les différences subtiles dans le temps entre les essais – ; ce qu'ils appellent la fenêtre mémoire – ; pourrait expliquer la plupart des écarts observés.
« Ce serait le cas si la mémoire sensorimotrice à long terme était spécifiquement altérée par des lésions cérébelleuses, car des fenêtres de mémoire plus longues augmenteraient le recours à une mémoire à long terme altérée », a déclaré Hadjiosif.
Le défi était que ces intervalles de temps étaient rarement rapportés dans les articles publiés. En partie chercheurs, en partie détectives, Smith et Hadjiosif ont retrouvé les données brutes détaillées de deux de ces études, à partir desquelles ils ont pu déterminer les intervalles entre les essais pour l'ensemble des séquences d'essais pour tous les individus étudiés.
Les chercheurs ont constaté que les deux études avaient des intervalles inter-essais globalement plutôt courts et n'ont signalé que de légères déficiences d'apprentissage chez les patients atteints d'une maladie cérébelleuse grave par rapport aux individus en bonne santé. Cela signifiait que lorsqu'on demandait aux participants d'effectuer la même tâche, disons cinq fois, avec seulement quelques secondes entre chaque répétition, les patients atteints de dégénérescence cérébelleuse obtenaient des résultats légèrement moins bons que les individus en bonne santé.
Mais en approfondissant les données, Smith et Hadjiosif ont découvert quelque chose d’intéressant. Entre les essais, il y avait parfois plus de temps pour permettre à l'équipe de recherche de se réinitialiser ou au participant de prendre une courte pause.
« Lorsque nous avons examiné ces différences d'un essai à l'autre, nous avons constaté que les mêmes patients qui affichaient des performances presque normales lors de leurs essais pratiques à court intervalle étaient considérablement affaiblis lors des essais à long intervalle au cours de la même séance. Et ce fut le cas dans les données des deux études », a déclaré Hadjiosif.
L'équipe a ensuite examiné plus d'une douzaine d'études supplémentaires dans lesquelles des personnes atteintes de dégénérescence cérébelleuse effectuaient des tâches motrices et ont constaté que les études qui utilisaient un plus grand nombre de directions de mouvement dans la tâche – ce qui augmenterait le temps entre les essais dans la même direction, ce qui augmenterait le temps entre les essais dans la même direction. partager la mémoire sensorimotrice – ; présentaient des troubles de la mémoire considérablement accrus par rapport à ceux ayant moins de directions de mouvement.
« Ces résultats soulignent l'importance du temps pour comprendre la dégradation de la mémoire chez les patients atteints de dégénérescence cérébelleuse et résoudre le mystère de la variabilité d'un essai à l'autre et d'une étude à l'autre dans les effets des lésions cérébelleuses sur la capacité d'apprentissage sensorimoteur », a déclaré Smith. « Notre recherche implique généralement la conception de nouvelles manipulations expérimentales pour acquérir de nouveaux ensembles de données pouvant fournir un aperçu des mécanismes d'apprentissage et de mémoire, mais parfois, le simple fait de regarder d'anciennes données à travers le bon objectif peut être encore plus éclairant. »
La recherche a été co-écrite par Tricia Gibo.
