Des chercheurs en mémoire ont fait la lumière sur un limbe cognitif. Un nouveau souvenir – le nom d’une personne que vous venez de rencontrer, par exemple – est conservé pendant quelques secondes dans ce qu’on appelle la mémoire de travail, alors que les neurones de votre cerveau continuent de fonctionner. Si la personne est importante pour vous, le nom entrera au bout de quelques jours dans votre mémoire à long terme, préservée par des connexions neuronales modifiées de façon permanente. Mais où va-t-il pendant les heures intermédiaires, lorsqu’il a quitté votre mémoire de travail standard et n’est pas encore ancré dans la mémoire à long terme ?

Dans Science, une équipe de chercheurs montre que les souvenirs peuvent être ressuscités de ces limbes. Leurs observations mettent en évidence une nouvelle forme de mémoire de travail, qu’ils doublent d’une mémoire à long terme prioritaire, qui existe sans activité neuronale élevée. Conformément à d’autres travaux récents, l’étude suggère que les informations peuvent, d’une manière ou d’une autre, être conservées parmi les synapses qui relient les neurones, même après que la mémoire de travail conventionnelle se soit estompée.

« C’est une découverte vraiment fondamentale – c’est comme la matière noire de la mémoire », déclare Geoffrey Woodman, un neuroscientifique cognitif de l’Université Vanderbilt à Nashville qui n’a pas participé aux travaux. « Il est difficile de la voir ou de la mesurer de manière claire, mais elle doit exister. Sinon, les choses s’effondreraient. »

Le neuroscientifique cognitif Nathan Rose et ses collègues de l’Université du Wisconsin (UW) à Madison ont d’abord fait regarder à des sujets une série de diapositives montrant des visages, des mots ou des points se déplaçant dans une direction. Ils ont suivi l’activité neuronale résultante à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et, avec l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique, ont montré qu’ils pouvaient classer l’activité cérébrale associée à chaque élément. Ensuite, les sujets ont vu les éléments en combinaison – un mot et un visage, par exemple – mais ont été invités à se concentrer sur un seul élément. Dans un premier temps, les signatures cérébrales des deux éléments sont apparues, comme le montre l’électroencéphalogramme (EEG). Mais l’activité neuronale de l’élément non sélectionné est rapidement retombée au niveau de base, comme s’il avait été oublié, alors que la signature EEG de l’élément sélectionné est restée, signe qu’il était encore dans la mémoire de travail. Pourtant, les sujets pouvaient encore se rappeler rapidement l’élément non repéré lorsqu’on leur demandait de s’en souvenir quelques secondes plus tard.

Rose, qui a récemment quitté l’UW pour l’Université de Notre Dame à South Bend, dans l’Indiana, et ses collègues se sont ensuite tournés vers la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), une méthode non invasive qui utilise des champs magnétiques changeant rapidement pour délivrer une impulsion de courant électrique au cerveau. Ils ont demandé aux sujets d’effectuer la même tâche de mémorisation, puis ont appliqué une large impulsion de SMT juste après que la signature de l’élément de mémoire non retenu se soit estompée. L’activité neuronale appropriée pour cet élément « oublié » a fait un pic, montrant que le souvenir était réactivé dans la conscience immédiate à partir de son état latent. Qui plus est, lorsque la TMS ciblait directement les zones du cerveau qui étaient initialement actives pour l’élément non retrouvé, la réponse de réactivation était encore plus forte.

L’étude ne traite pas de la manière dont les synapses ou d’autres caractéristiques neuronales peuvent contenir ce deuxième niveau de mémoire de travail, ni de la quantité d’informations qu’il peut stocker. « C’est une première étape primitive dans la compréhension de la façon dont nous amenons les choses à l’esprit », déclare Bradley Postle, neuroscientifique cognitif de l’UW, coauteur de l’étude.

Woodman est d’accord. « Les bonnes études ont tendance à mettre en lumière plus de questions qu’elles ne répondent », dit-il. « Ce travail fait absolument cela ». En fin de compte, dit-il, ce nouvel état de la mémoire pourrait avoir une série d’implications pratiques, allant de l’aide aux étudiants des collèges pour apprendre plus efficacement à l’aide aux personnes souffrant de conditions neurologiques liées à la mémoire telles que l’amnésie, l’épilepsie et la schizophrénie.

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