Une nouvelle théorie suggère que l’utilité d’une mémoire pour des situations futures dicte son emplacement dans le cerveau, soit dans l’hippocampe, soit dans le néocortex. Cela remet en question la vision classique en soulignant que les souvenirs se consolident dans le néocortex en fonction de leur généralisabilité et non de l’âge.
Selon une nouvelle théorie présentée par des chercheurs du Janelia Research Campus du HHMI et leurs collègues de l’University College London, l’utilité d’un souvenir pour des situations futures détermine son emplacement dans le cerveau.
La théorie offre une nouvelle façon de comprendre la consolidation des systèmes, un processus qui transfère certains souvenirs de l’hippocampe – où ils sont initialement stockés – vers le néocortex – où ils résident à long terme.
Selon la vision classique de la consolidation des systèmes, toutes les mémoires se déplacent de l’hippocampe vers le néocortex au fil du temps. Mais ce point de vue ne tient pas toujours ; la recherche montre que certains souvenirs résident en permanence dans l’hippocampe et ne sont jamais transférés au néocortex.
Ces dernières années, des psychologues ont proposé des théories pour expliquer cette vision plus complexe de la consolidation des systèmes, mais personne n’a encore compris mathématiquement ce qui détermine si un souvenir reste dans l’hippocampe ou s’il est consolidé dans le néocortex.
Aujourd’hui, les chercheurs de Janelia proposent une nouvelle vision quantitative de la consolidation des systèmes pour aider à résoudre ce problème de longue date, en proposant une théorie mathématique des réseaux neuronaux dans laquelle les souvenirs se consolident dans le néocortex uniquement s’ils améliorent la généralisation.
Les généralisations sont construites à partir des composants fiables et prévisibles des souvenirs, ce qui nous permet de les appliquer à d’autres situations. Nous pouvons généraliser certaines caractéristiques de la mémoire pour nous aider à comprendre le monde, comme le fait que les canyons prédisent la présence d’eau.
Ceci est différent des souvenirs épisodiques – des souvenirs détaillés du passé qui présentent des caractéristiques uniques, comme un souvenir individuel que nous avons d’une randonnée vers un canyon particulier et d’une découverte d’un plan d’eau.
Selon ce point de vue, la consolidation ne copie pas les souvenirs d’une zone du cerveau à une autre, mais crée plutôt un nouveau souvenir qui est une généralisation des souvenirs antérieurs. Le degré de généralisation d’un souvenir – et non son âge – détermine s’il est consolidé ou s’il reste dans l’hippocampe.
Les chercheurs ont utilisé des réseaux de neurones pour montrer comment le degré de consolidation varie en fonction de la quantité de mémoire généralisable. Ils ont pu reproduire des modèles expérimentaux antérieurs qui ne pouvaient être expliqués par la vision classique de la consolidation des systèmes.
L’étape suivante consiste à tester la théorie par des expériences pour voir si elle peut prédire dans quelle mesure une mémoire sera consolidée. Une autre direction importante consistera à tester les modèles des auteurs sur la manière dont le cerveau pourrait distinguer les composants prévisibles et imprévisibles des souvenirs afin de réguler la consolidation. Découvrir le fonctionnement de la mémoire peut aider les chercheurs à mieux comprendre une partie intégrante de la cognition, ce qui pourrait bénéficier à la santé humaine et à l’intelligence artificielle.
