Les
anti-mémoires sont des répliques de souvenirs,
elles équilibrent des connexions opposées de même intensité
elles équilibrent des connexions opposées de même intensité
La mémoire est la fonction de notre cerveau qui nous permet
de stocker et de récupérer des informations du passé. Elle est aussi liée à
l'apprentissage. Les souvenirs
(mémoire) sont des impulsions électriques et, chaque fois que nous apprenons
quelque chose, nous créons des réseaux de connexions neuronales appelés
neurones excitateurs.
Une nouvelle théorie, soutenue par la recherche
animale et les modèles mathématiques, suggère que, en même temps qu'une mémoire
est créée, une “anti-mémoire” est également générée, c'est-à-dire des
connexions sont faites entre les neurones qui fournissent le modèle inverse de
l'activité électrique à ceux qui composent la mémoire d'origine. Les
scientifiques croient que cela aide à maintenir l'équilibre de l'activité électrique
dans le cerveau.
Recherche sur l'existence d'anti-mémoire
Des scientifiques de l' Université d'Oxford et du University College de Londres, dans une étude publiée dans Neuron en avril 2016, ont décidé de vérifier s'il existe un
mécanisme cérébral qui compense l'excès d'activité électrique généré par la
création de nouveaux souvenirs.
L'hypothèse est générée avec l'idée que la
fonction cérébrale normale résulte de l'interaction entre deux types de
cellules cérébrales: les neurones excitateurs et inhibiteurs.
Les neurones excitateurs provoquent une activité dans notre cerveau et les
inhibiteurs la répriment. Les scientifiques suggèrent que sans
l'équilibre correct de la fonction
excitatrice / inhibitrice (E/I), les neurones hautement excités
pourraient causer un déséquilibre.
Les résultats d'études antérieures chez le rat et la souris étaient positifs,
mais leur objectif principal était l'esprit
humain, ce qui n'était pas facile, étant donné la nécessité de placer
des électrodes dans le cerveau,
un processus simple chez les animaux modèles; mais désapprouvé chez les
humains. Après les résultats positifs chez les rongeurs, les scientifiques ont
conçu une expérience ingénieuse qui a permis de localiser la présence d'anti-mémoire
dans le cerveau humain.
Pour cela, ils ont pris un groupe de volontaires,
qui ont été amenés à apprendre l'association d'une série de cubes colorés ; générer, par
conséquent, de nouveaux souvenirs
dans leur cerveau.
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| Diagramme |
Ce diagramme montre quatre formes de couleurs qui
seront appariées par le participant au test pendant une tâche de mémoire. Les
deux paires de formes sont apprises, avec la mémoire représentée par les
connexions orange entre elles. Après avoir appris cette connexion, l'excitation
dans le cerveau causée par l'apprentissage et la création de la mémoire est
compensée par une anti-mémoire inhibitrice, représentée par les nouvelles lignes
grises.
Les cases jaunes ci-dessous représentent le taux
d'allumage des neurones au cours de ce processus d'apprentissage. Premièrement,
avant de s'appairer, ils ne répondent qu'au carré rouge. Après avoir appris
l'appariement des carrés rouge et vert, les neurones se déclenchent à n'importe
quel stimulus. Lorsque l'anti-mémoire est générée, cette association est
réduite au silence et les neurones ne sont activés qu'en réponse au stimulus
rouge. Enfin, après avoir temporairement modifié l'anti-mémoire, l'association
sous-jacente est évidente, encore une fois, avec l'activation des neurones à
n'importe quel stimulus.
Pendant 24 heures, les associations dans le
cerveau sont devenues silencieuses. Cela aurait pu être parce que le cerveau est en train de se
rééquilibrer ou simplement parce qu’elles ont été oubliées. Ils ont confirmé
que le silence était une conséquence du rééquilibrage. Si les souvenirs étaient
présents, mais réduits au silence par des réponses inhibitrices, ils pensaient
qu'il devrait être possible de ré-exprimer les souvenirs en supprimant
l'activité inhibitrice.
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| Neurotransmetteurs actifs |
En essayant de comprendre les effets de ce
déséquilibre, les scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'il doit y avoir
un deuxième processus d'apprentissage qui rééquilibre l'excitation causée par
la nouvelle mémoire et maintient le système entier sous contrôle. La théorie
est que, tout comme nous avons de la matière et de l'antimatière, il doit y
avoir une anti-mémoire pour chaque souvenir. Ce reflet précis de l'excitation
de la nouvelle mémoire avec son anti-mémoire inhibitrice empêche une tempête
hors de contrôle de l'activité cérébrale, assurant que le système reste en
équilibre. Alors que la mémoire est toujours présente, l'activité qui l'a
provoquée a disparu. En ce sens, les anti-mémoires travaillent à faire taire la
mémoire originale sans l'effacer.
Traduit en langage familier cela signifie que,
bien que la formation d'une nouvelle mémoire génère une puissante excitation
électrique des neurones, le niveau total de l'activité électrique du cerveau
est maintenu dans un équilibre curieux. Les scientifiques croient donc que la
formation d'anti-mémoires est un second processus cérébral lié à l'apprentissage,
dont le rôle est de rééquilibrer l'excitation neuronale et de garder le système
entier sous contrôle.
Il semble donc que chez les humains, comme chez
les animaux, l'anti-mémoire contre les souvenirs est essentielle pour éviter
une accumulation potentiellement dangereuse de l'excitation électrique dans le
cerveau, ce qui pourrait conduire à l'épilepsie et aux convulsions. On croit
que les anti-mémoires peuvent également jouer un rôle important dans l'arrêt
des souvenirs de l’activation spontanée entre eux, conduisant à des processus
de pensée confus et gravement désordonnés.
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Tout comme la théorie mathématique de l'antimatière
et sa découverte ultérieure dans la nature et sa création dans un laboratoire
étaient très importantes pour la physique du XXe siècle, il semble que
l'investigation de ces anti-mémoires énigmatiques sera potentiellement
révolutionnaire pour notre compréhension du cerveau et une importante
focalisation pour le siècle XXI.
Grâce à l'anti-mémoire,
le cerveau ne s'effondre pas lorsqu'il absorbe des informations qui facilitent
l'apprentissage, puisqu'elle
représente la modération. L'équilibre de l'activité électrique du cerveau est
dû à l'interaction des neurones excitateurs – qui provoquent l'excitation de
l'activité cérébrale – et inhibiteurs – qui suppriment une telle activité –.
Sans doute c’est un pas en avant en termes de
notre compréhension et de futurs traitements des maladies neuropsychiatriques telles que la schizophrénie ou
l'autisme.
Voir…
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