La vie peut se dérouler comme un flux continu, mais nos souvenirs racontent une histoire différente. Nous ne nous souvenons pas du passé comme un texte long et ininterrompu. Au lieu de cela, nous nous en souvenons comme une série d'événements significatifs, comme la façon dont les phrases sont structurées avec la grammaire et la ponctuation. Comme tout récit, cette organisation donne à nos expériences la forme et la cohérence, nous aidant à comprendre quoi et quand les choses se produisent.
Le cerveau doit consacrer beaucoup d'espace à cette tâche herculéenne, non?
Faux! Il s'avère qu'une région minuscule mais puissante tire bien plus que son poids.
Dans un article publié dans la revue Neuroneles psychologues de l'UCLA et de l'Université Columbia ont combiné l'imagerie cérébrale et les mesures d'élève pour montrer qu'une petite collection de neurones dans le tronc cérébral, connu sous le nom de locus coeruleus, agit comme un « bouton de réinitialisation de la mémoire » lors de changements significatifs.
« Notre question clé était: à mesure qu'une expérience se déroule, comment le cerveau » sait-il « quand une mémoire significative est-elle terminée et que la suivante devrait commencer? » a déclaré le professeur de psychologie de l'UCLA et premier auteur David Clewett.
La recherche a montré que rester dans un contexte stable, comme la même pièce, lie les expériences séquentielles en mémoire. En revanche, l'expérience d'un changement de contexte ou d'une frontière de l'événement, sépare les souvenirs pour représenter des événements distincts. De cette façon, le contexte agit comme la grammaire de la mémoire humaine. Ce que nous avons constaté, c'est que le locus coeruleus est le plus actif aux limites de l'événement lorsque les souvenirs se séparent. Ainsi, cette petite région au cœur du système d'excitation du cerveau peut servir à ponctuer nos pensées et nos souvenirs. «
David Clewett, Université de Californie – Los Angeles
Clewett et les co-auteurs Ringo Huang à l'UCLA et Lila Davachi à Columbia ont recruté 32 bénévoles qui ont regardé des photos d'objets neutres à l'intérieur d'un scanner IRM. Pour manipuler si le contexte environnant était stable ou changeant, des tons simples ont été joués à l'oreille droite ou gauche. Huit tons purs ont été répétés dans la même oreille pour créer le sentiment d'un événement cohérent, puis le ton est passé à l'autre oreille et a changé de hauteur pour provoquer la perception d'une limite d'événement. Ce modèle de changement de répétition s'est poursuivi tout au long du reste de la séquence, créant la perception de quatre événements auditifs différents.
Les chercheurs ont ensuite testé comment ces commutateurs de ton ont influencé la mémoire. Ils ont estimé que le temps fournit une fenêtre sur la façon dont les événements sont formés: lorsque les gens reconstruisent avec succès l'ordre d'une séquence, cela suggère que ces éléments sont liés dans une seule mémoire. En revanche, il est plus difficile de se souvenir de la séquence précise des événements lorsqu'ils ont été stockés dans des souvenirs distincts et distincts.
Comme ils l'avaient prédit, l'activation de Locus Coeruleus aux limites de l'événement a prédit la séparation de la mémoire ultérieure, comme le montre la pire capacité de se souvenir de l'ordre des paires d'articles qui s'étalaient sur les limites. Les chercheurs ont également recoupé leurs mesures de l'activation du locus coeruleus contre les mesures de dilatation des élèves oculaires prises en même temps, car les élèves sont connus pour dilater légèrement les deux événements se produisent et lorsque le locus coeruleus est actif. Ces mesures ont confirmé que les observations pendant l'IRMf capturaient en effet l'activation dans cette petite zone cérébrale. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, ou IRMf, mesure l'activité du cerveau en détectant les changements de flux sanguin tandis qu'une personne est à l'intérieur du scanner.
Les conséquences de ce signal de réinitialisation neuronale et mémoire ont été une grande portée. L'activation de coeruleus de locus plus forte aux limites entre les événements a prédit des changements plus importants dans les modèles d'activation dans l'hippocampe, une région du cerveau qui suit les détails contextuels comme le lieu et le temps et est au cœur de la formation de nouveaux souvenirs.
« Une partie du travail de l'hippocampe consiste à cartographier la structure de nos expériences, il a donc un index du début, du milieu et des fins des événements. Nous avons constaté que le locus coeruleus peut fournir le signal critique` `démarrer '' à l'hippocampe, comme s'il disait: » Hé, nous sommes dans un nouvel événement maintenant « », a déclaré Davachi. « Des travaux antérieurs avaient montré que les éclats d'activité de locus coeruleus aident à reconfigurer les réseaux cérébraux pour attirer l'attention sur de nouvelles expériences importantes. Nos résultats suggèrent que ce signal de mise à jour est encore plus répandu, atteignant également les régions liées à la mémoire qui portent des représentations d'événements en cours. »
Les chercheurs ont également examiné comment de brefs éclats d'activation de locus coeruleus sont influencés par les niveaux de fond de l'activité de locus coeruleus. Cela compte parce que les neurones de Locus Coeruleus fonctionnent en deux modes distincts: un mode de type rafale qui signale des événements importants et forme de nouveaux souvenirs, et un mode d'arrière-plan qui régule la vigilance et la contrainte générale.
« Le locus coeruleus est comme le système d'alarme interne du cerveau », a déclaré Clewett. « Mais sous un stress chronique, ce système devient hyperactif. Le résultat est comme vivre avec une alarme incendie qui n'arrête jamais de sonner, ce qui rend difficile de remarquer quand un véritable incendie éclate. »
Bien que l'interaction dynamique entre ces modèles de tir ait été étudiée dans le contexte de la prise de décision, de la perception et de l'apprentissage, sa pertinence pour la façon dont nous percevons et nous souvenons que les événements ont, jusqu'à présent, été claire. Ainsi, les auteurs ont décidé de tester si des rafales d'activation de locus coeruleus aux limites de l'événement, les signaux neuronaux qui segmentaient les souvenirs, pourraient être affaiblis ou perdus dans des conditions de stress chronique. Cette question a posé un défi, car l'IRMf à elle seule ne peut pas mesurer les niveaux absolus de stress ou l'activation du locus coeruleus. Pour y remédier, ils ont utilisé une méthode d'imagerie qui mesure indirectement la neuromélanine, un neurochimique pigmenté qui s'accumule dans le locus coeruleus avec une activation répétée au fil du temps.
Comme prévu, les participants avec un signal lié à la neuromélanine plus élevé, censé indiquer le stress chronique, ont montré des réponses de dilatation des élèves plus faibles aux limites de l'événement. Des fluctuations à basse fréquence plus fortes dans l'activation de Locus Coeruleus, un indicateur indirect des niveaux d'activité de fond, ont également prédit des pointes plus faibles dans l'activation du locus coeruleus et les réponses des élèves aux limites pendant la tâche. Ensemble, ces résultats suggèrent que l'hyperarousale chronique peut émousser sa sensibilité au changement, perturber les indices qui ancrent et organiser de nouveaux épisodes en mémoire.
L'identification du locus coeruleus comme passerelle ou conducteur pour la formation de la mémoire peut conduire à de meilleures façons de traiter le SSPT et d'autres troubles liés à la mémoire, tels que la maladie d'Alzheimer, où le locus coeruleus est inhabituellement hyperactif. Il existe des moyens potentiels de calmer un locus hyperactif coeruleus, que ce soit pharmacologiquement ou par la respiration au rythme lent ou même des boules de stress à la main. Mais de bonnes solutions à long terme nécessitent des recherches supplémentaires et prendront du temps pour découvrir et mettre sur le marché. La perception des événements de la « bonne » manière est directement liée à une meilleure mémoire, ce qui suggère que l'amélioration de la fonction Locus Coeruleus est une cible efficace pour protéger ou récupérer la fonction de mémoire.
Clewett a déclaré que les outils sophistiqués nécessaires pour examiner le cerveau nécessitent le type de financement que seul le gouvernement fédéral peut fournir. Clewett a déclaré que plusieurs subventions du NIH qui ont financé cette recherche ont payé pour la numérisation et les installations qu'ils utilisaient pour faire les expériences, par exemple.
« La réalisation de la science fondamentale et de la recherche clinique est essentielle pour ouvrir de nouvelles portes pour traiter les troubles débilitants », a déclaré Clewett. « Les actions législatives récentes menacent cet avenir, non seulement pour la recherche scientifique, mais pour les percées qui peuvent améliorer la vie des patients et de leurs familles. Il est peut-être ironique qu'à un moment où la législation promet de` `grand et beau changement '', il s'avère que l'un des plus petits joueurs du cerveau peut avoir le plus grand impact sur la façon dont nous comprenons et nous souvenons de nos vies. »
