Cours 10 - Mémoire et apprentissage Flashcards
Définition: apprentissage
Processus par lequel le système nerveux acquiert de nouvelles informations
Définition: mémoire
Rétention de ces informations, de l’information acquise
Mémoire permet:
- d’enregistrer l’information
- de l’archiver
- de la récupérer (rappel)
Mémoire: mécanisme fonctionnel fondamental
- Rôle essentiel dans la plupart des activités humaines
- Nous permet de maintenir un sens de continuité
- Le rappel des éléments mémorisés influence le comportement présent
- Lien émotion/mémoire: la saillance de la trace mnésique est proportionnelle à sa valeur émotive
Dissociation temporelle
- Mémoire sensorielle
- Mémoire de travail
- Mémoire à court terme
- Mémoire à long terme
Dissociation fonctionnelle
- Mémoire explicite/déclarative;
1. Mémoire sémantique
2. Mémoire épisodique - Mémoire implicite/non-déclarative;
1. Mémoire procédurale
2. Mémoire par conditionnement classique/mémoire émotionnelle
Définition temporelle: James (1880)
Mémoire primaire (immédiate) et secondaire (reproductrice)
Définition temporelle: Hebb (1949)
- Mémoire à court terme : Activation électrique temporaire
- Mémoire à long terme : Liens structuraux permanents dans le système nerveux
Définition temporelle: mémoire sensorielle, de travail et à court terme
Représentation dans le cerveau (efficacité synaptique)
Définition temporelle: mémoire à long terme
Changements d’activité synaptique de temporaire à permanent
Mémoire de travail
- Déploiement de ressources attentionnelles/manipulation mentale de l’info
- Rétention temporaire, de capacité limitée, qui nécessite une répétition continue
- Maintien de l’information pour une utilisation immédiate
- Possibilité de transfert de l’information vers la mémoire à long terme
- Une interférence à la répétition peut effacer la trace mnésique
Contrairement à la mémoire à long terme, la mémoire de travail est…
…limitée (temps, capacité et répétition nécessaire)
Mémoire de travail: empan mnésique
Empan mnésique normal (WAIS-III);
- Rappel sériel direct (ordre présenté): 7+/- 2
- Rappel sériel indirect (ordre inversé): 5 +/- 2
Mémoire à court terme
Souvenirs temporaires
Mémoire à long terme
- Rétention durable de l’information ne nécessitant plus de répétition
- L’information est consolidée et permet une récupération différée
- Capacité: virtuellement illimitée
Formation de la MLT
Information sensorielle -> MCT + temps OU rien -> Consolidation -> MLT
- La mémoire à court terme n’est pas un intermédiaire obligatoire pour une consolidation en MLT: une forte connotation émotionnelle de la trace mnésique permet sa consolidation directe
Tâche de rappel
- Une série de mots est présentée au sujet au rythme de un par seconde
- Immédiatement ou après un délai, le sujet doit répéter la série de mots
Effets associés à la mémoire
- Effet de primauté: les mots du début de la liste
- Effet de récence: les mots de la fin de la liste
Interférence dans l’apprentissage
- Rappel libre avec délai et distracteur: compte à rebours
- Un distracteur interfère avec le rappel
- Disparition de l’effet de récence
Dissociation temporelle
Mémoire sensorielle, de travail, à court terme, à long terme
Dissociation fonctionnelle
- Mémoire explicite/déclarative;
1. Mémoire sémantique (connaissances générales)
2. Mémoire épisodique (épisode de vie) - Mémoire implicite/non-déclarative
1. Mémoire procédurale
2. Mémoire par conditionnement classique/Mémoire émotionnelle
Mémoire sémantique
Rétention conceptuelle d’un fait/connaissances
Mémoire épisodique
- Rétention d’un événement
- Mémoire autobiographique;
- Rétention spatio-temporelle de son histoire personnelle
Mémoire procédurale
Rétention d’une commande motrice impliquant une intégration sensori-motrice
Mémoire par conditionnement classique et
mémoire émotionnelle
Rétention d’une association entre un stimulus inconditionnel et un stimulus conditionné
Oubli vs Amnésie
Tous les types de mémoire peuvent être soumis à l’oubli
VS
L’amnésie est une perte de mémoire et/de
l’aptitude à apprendre;
- Causes multiples: traumatisme crânien, alcoolisme chronique, tumeurs cérébrales, maladies dégénératives, accidents vasculaires cérébraux, etc
- L’essence de la conception de l’amnésie provient de l’étude de l’effet d’électrochocs chez le patient psychiatrique (Cerletti, 1930) qui peut induire une amnésie
Amnésie rétrograde
Perte de souvenirs précédant le traumatisme
Amnésie antérograde
Incapacité de créer un souvenir
Amnésie globale transitoire
Court épisode d’amnésie antérograde associé à une amnésie rétrograde des événements récents
Patient Shereshevsky
Une mémoire exceptionnelle: capacités mnésiques supérieures à la normale;
- Suivi pendant 30 ans par le psychologue Luria
- S. arrivait à apprendre des listes de chiffres, de mots ou de syllabes
- 1 Lecture = mémorisation parfaite (capable de renommer les éléments dans l’ordre, en ordre inverse)
- Se souvenait de listes vues 15 ans auparavant!!!
- Entraîne cependant des difficultés: difficulté à suivre une histoire, bombardement d’informations
Autres types de mémoire
- Mémoire photographique
- Synesthésie - associations intermodales
- Scénarisation
- Imagerie mentale
Plusieurs régions sont engagées dans les processus de mémoire
Le(s) réseau(x) est/sont complexe(s);
- Hippocampe (HIP)
- Cortex parahippocampique (PHC)
- Cortex perirhinal (PRC)
- Cortex entorhinal (ERC)
Conditionnement classique et mémoire émotionnelle: amygdale
- Attribue une valence émotionnelle à un souvenir
- Les projections de l’amygdale à l’hypothalamus permettent d’induire la sécrétion d’hormones
Implication des noyaux gris centraux dans la mémoire implicite/procédurale
Noyaux gris centraux: implication dans la rétention de commandes motrices
Striatum
- Noyau caudé
- Putamen
Hippocampe
Lobe temporal médian - formation hippocampique;
- Hippocampe
- Cortex rhinal (entorhinal et périrhinal)
- Cortex parahippocampique
Tâche de mémoire spatiale de Morris (1984)
L’endroit de la plate-forme submergée est mémorisé à l’aide de repères visuels externes;
- Tâche: le rat trouve la plateforme le plus rapidement possible
- Lésion hippocampique: délai supérieur pour trouver la plate-forme
- Implication de l’hippocampe dans la mémoire de travail avec contenu spatial
Olton (1986)
- Tâche du labyrinthe radial: le rat trouve la nourriture le plus rapidement possible, avec nourriture dans toutes les branches ou dans certaines branches
- Si lésion hippocampique;
1. Nourriture dans chacune des branches: la trouve mais n’apprend pas à parcourir de façon systématique, ne se rappelle pas quelles branches il a déjà parcourues
2. Nourriture dans certaines branches: apprend quelles branches à éviter car jamais de nourriture, mais continue à explorer branches déjà visitées - Mémoire de travail: le rat revient dans les branches où il a déjà pris la nourriture
- MLT: Le rat revient dans les branches avec nourriture (arrive à apprendre où se trouve la nourriture)
- Implication de l’hippocampe dans la mémoire de travail avec contenu spatial: mémoire spatiale, mémoire de travail
Cellules de lieu (O’Keefe, 1970)
Électrophysiologie unitaire dans l’hippocampe lors de la tâche du labyrinthe radial;
- Réponse neuronale sélective à un endroit de l’espace
- Activité neuronale quand le rat se trouve à un endroit spécifique du labyrinthe
Études animales: reconnaissance d’objet: tâche d’appariement à l’échantillon
- Reconnaissance de l’information
1. Un stimulus échantillon est présenté
2. Après un délai, l’échantillon est présenté avec un stimulus distracteur
3. L’animal doit reconnaître le stimulus échantillon - Tâche “similaire” à ce qui peut être fait chez l’être humain avec diverses tâches de rappel : récupération de l’information
*Délai : rappel immédiat ou différé (avec délai) & Indice : rappel indicé ou libre
Études animales: reconnaissance d’objet: tâche de reconnaissance différée avec non-appariement
L’animal doit reconnaître le nouvel élément et non l’item initialement présenté
Études animales: reconnaissance d’objet: déficit à une tâche de non-appariement à l’échantillon différée
- Lésion bilatérale du lobe temporal médian (hippocampe, amygdale, cortex rhinal);
1. Déficit proportionnel au délai dans la tâche de non-appariement à l’échantillon différée - Mais, une lésion restreinte;
1. Amygdale: performance normale
2. Hippocampe: déficit uniquement avec long délai
3. Cortex périrhinal: déficit (pas spécifique à une modalité, ce qui suggère la convergence d’informations sensorielles vers ce cortex) - Similaire aux déficits de H.M.: amnésie antérograde, déficit de mémoire épisodique à long terme
Étude de cas: mémoire: implication du lobe temporal: H.M. 1970
Brenda Milner;
- Étudiante de Hebb
- Neuropsychologue et professeur à l’Université McGill
- Étudie le cas de Henry Molaison (1926-2008) pendant 30 ans
H.M. (Henry Molaison)
- Épileptique: à l’âge de 27 ans (1953)
- Ablation bilatérale de 8 cm de longueur du lobe temporal médian: amygdalectomie et ablation des 2/3 de l’hippocampe
1. Amnésie rétrograde modérée (sur 11 ans, donc ne se souvient plus entre 16-27 ans)
2. Amnésie antérograde sévère (incapacité de créer un souvenir)
3. Déficit de mémoire à long terme
4. Déficit de mémoire épisodique et sémantique
1. Mémoire à court terme normale et QI intact
2. Mémoire procédurale intacte
3. Performance normale à des tâches comme: Tour de Hanoi - Ces évidences appuient la participation de l’hippocampe, de la formation hippocampique et du lobe temporal dans certains processus de mémoire
Mémoire spatiale chez le chauffeur de taxi londonien (Maguire et al., 2000)
Corrélation entre l’ancienneté du chauffeur et le volume hippocampique
Étude en fMRI: Persson et al (2011)
- Trois conditions expérimentales: Encode, Recall, Baseline
- Analyses des activations cérébrales: Encoding > Baseline
- Différentes études en neuroimagerie montrent que l’hippocampe est activé lors de tâche sollicitant les mécanismes de mémoire
Au-delà de la formation hippocampique: autres régions engagées dans les processus mnésiques
- Mémoire: interaction entre le lobe temporal médian et le diencéphale
- Diencéphale;
1. Corps mamillaires de l’hypothalamus
2. Noyaux antérieurs et dorso-médians du thalamus - L’hippocampe projette, via le fornix, aux corps mamillaires de l’hypothalamus, qui eux projettent aux noyaux antérieurs du thalamus
Études animales: reconnaissance d’objet
- Lésion bilatérale des noyaux antérieurs et dorso-médians du thalamus entraînent;
1. Dégénérescence des corps mamillaires
2. Déficit à une tâche de non-appariement à l’échantillon différée - Lésion bilatérale;
1. Des noyaux antérieurs seulement: déficit léger
2. Des noyaux dorso-médians seulement: déficit léger
3. Des corps mamillaires seulement: déficit léger
N.A.
- Homme de 21 ans (1959)
- Technicien radar US Air Force
- Transpercé par un fleuret miniature (pénétra via sa narine, lésion thalamique (noyau dorsomédian) et hypothalamique (corps mamillaires))
- Amnésie antérograde sévère et amnésie rétrograde sur 2 ans avant l’événement;
1. Mémoire à court terme préservée
2. Mémoire de travail atteinte
3. QI intact
4. Difficulté principale : former de nouveaux souvenirs
Syndrome de Korsakoff
- Étiologie;
1. Conséquence de l’alcoolisme chronique et autres troubles: diète pauvre
2. Déficience en thiamine (vitamine B1): l’alcool interfère avec l’absorption intestinale de la thiamine
3. Amnésie antérograde sévère et amnésie rétrograde modérée, déficit de mémoire explicite - Autres symptômes;
1. Troubles psychiques, mouvements oculaires anormaux, déficit de coordination motrice, tremblements, apathie (absence d’émotion, indifférence) - L’absence de traitement peut entraîner une calcification (nécrose) des noyaux dorso-médians du thalamus et des corps mamillaires de l’hypothalamus
- Traitement: Administration de thiamine
Le syndrome de Korsakoff démontre que:
Les noyaux dorso-médians du thalamus et les corps mamillaires de l’hypothalamus sont impliqués dans la mémoire épisodique
Projections des régions sous-corticales vers les régions corticales
Plusieurs régions corticales sont également sollicitées par les processus mnésiques
Reconnaissance d’objet: implication d’aires sensorielles associatives dans la mémoire explicite (épisodique)
- Lésion de l’aire inférotemporale (IT) chez le singe: déficit à la tâche d’appariement à l’échantillon, malgré une acuité visuelle normale
- Conclusion: l’aire inférotemporale est impliquée dans la mémoire épisodique
Implication du lobe temporal médian dans la mémoire de travail, et ce via des connexions avec le cortex préfrontal
La mémoire de travail est nécessaire à la reconnaissance d’objet, qui est mesurée dans une tâche de reconnaissance différée avec appariement;
- Lésions préfrontales: déficit proportionnel au délai
- Les données montrent que certains neurones du PFC sont actifs pendant l’attente (délai)
- Si des lésions sont appliquées, les animaux performent moins bien
Cortex préfrontal (PFC)
- Structure très développée chez l’humain
- Impliqué dans les fonctions exécutives, la conscience de soi, l’abstraction, la résolution de problèmes, l’organisation des comportements et dans la mémoire de travail
- PFC interagit avec le diencéphale et le lobe temporal médian;
1. Cortex préfrontal, via des connexions avec l’hippocampe
2. Fonctions exécutives appliquées à la mémoire
3. Récupération et manipulation de l’information sensorielle - Implication également du cortex latéral intrapariétal (IPL- aire 7) dans la mémoire de travail et l’attention
Étude en fMRI: Daneault et al. (2018)
- Deux conditions expérimentales;
1. 0-back (attention)
2. 2-back (mémoire de travail) - Analyses des activations cérébrales
- Différentes études en neuroimagerie montrent que le DLPFC et le sillon intra-pariétal sont engagés dans les mécanismes de mémoire
Mémoire: plusieurs structures sont impliquées…
- Amygdale
- Noyaux gris centraux
- Lobe temporal médian (formation hippocampique)
- Diencéphale (thalamus, hypothalamus)
- Aires sensorielles associatives (inféro-temporal)
- Cortex préfrontal, cingulaire
- IntraParietal Lobule (IPL)
Engramme ou trace mnésique
Représentation physique du souvenir
Semon (1859-1918)
- Engramme : équivalent à la trace mnésique
- 1ère théorie/définition de l’engramme mnésique
Lashley (1929)
- La conception d’un engramme distribué
- Étude chez le rongeur
Penfield (1891- 1976)
- La conception d’un engramme localisé
- Étude chez l’être humain
Hebb (1949)
Plasticité, activité réverbérante et assemblée cellulaires
Modèles de consolidation mnésique
- Modèle standard
- Modèle à traces multiples
- Les deux modèles représentent l’hippocampe et le néocortex
Modèle standard
Trace temporaire dans l’hippocampe et transfert néocortex
Modèle à traces multiples
Trace dans l’hippocampe et le néocortex, variante d’un même souvenir avec des contextes variés
