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Comment nos cerveaux font des souvenirs

Karim Nader, assis dans un café-terrasse de Montréal par une matinée ensoleillée, se souvient du jour huit ans plus tôt, lorsque deux avions avaient percuté les tours jumelles du World Trade Center. Il allume une cigarette et agite les mains pour dessiner la scène.

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Au moment de l'attaque, Nader était chercheur postdoctoral à la New York University. Il a allumé la radio tout en se préparant à aller au travail et a entendu la plaisanterie du matin, les jockeys à disque paniquer alors qu'ils racontaient les événements qui se déroulaient dans le Lower Manhattan. Nader a couru vers le toit de son immeuble, où il avait une vue sur les tours situées à moins de trois kilomètres. Il se tenait là, abasourdi, alors qu'ils brûlaient et tombaient, se disant: «Pas question, mec. C'est le mauvais film. "

Les jours suivants, se souvient Nader, il avait traversé des stations de métro où les murs étaient recouverts de notes et de photographies laissées par des personnes cherchant désespérément des proches disparus. «C'était comme marcher dans une rivière de chagrin», dit-il.

Comme des millions de personnes, Nader garde un souvenir vivant et émotionnel des attaques du 11 septembre 2001 et de leurs conséquences. Mais en tant qu’expert de la mémoire, et en particulier de la malléabilité de la mémoire, il ne sait que faire confiance à ses souvenirs.

La plupart des gens ont de soi-disant souvenirs éclairés de l'endroit où ils se trouvaient et de ce qu'ils faisaient quand quelque chose d'important s'est passé: l'assassinat du président John F. Kennedy, par exemple, ou l'explosion de la navette spatiale Challenger. (Malheureusement, les nouvelles terriblement terribles semblent sortir du ciel plus souvent que les bonnes nouvelles.) Mais aussi clairs et détaillés que ces souvenirs le laissent, les psychologues constatent qu'ils sont étonnamment inexacts.

Nader, maintenant neuroscientifique à l'Université McGill à Montréal, affirme que sa mémoire de l'attaque du World Trade Center lui a joué quelques tours. Il s'est rappelé avoir vu le 11 septembre des images télévisées du premier avion heurtant la tour nord du World Trade Center. Mais il a été surpris d'apprendre que de telles images étaient diffusées pour la première fois le lendemain. Apparemment, il n'était pas seul: une étude menée en 2003 sur 569 étudiants a révélé que 73% partageaient cette perception erronée.

Nader pense qu'il peut avoir une explication à de tels problèmes de mémoire. Ses idées sont non conventionnelles dans le domaine des neurosciences et ont amené les chercheurs à reconsidérer certaines de leurs hypothèses les plus fondamentales sur le fonctionnement de la mémoire. En bref, Nader pense que l'acte même de se souvenir peut changer nos souvenirs.

Une grande partie de ses recherches portent sur les rats, mais il affirme que les mêmes principes de base s'appliquent également à la mémoire humaine. En fait, dit-il, il peut être impossible pour l'homme ou tout autre animal de se rappeler un souvenir sans le modifier d'une manière ou d'une autre. Nader pense qu'il est probable que certains types de mémoire, tels que les mémoires flash, sont plus susceptibles de changer que d'autres. Les souvenirs entourant un événement majeur comme le 11 septembre pourraient être particulièrement sensibles, dit-il, car nous avons tendance à les reproduire encore et encore dans nos esprits et lors de conversations avec les autres, chaque répétition pouvant potentiellement les modifier.

Pour ceux d'entre nous qui chérissons nos souvenirs et qui aiment penser qu'ils sont un récit fidèle de notre histoire, l'idée que la mémoire est fondamentalement malléable est plus qu'un peu dérangeante. Tous les chercheurs ne croient pas que Nader ait prouvé que le processus de mémorisation lui-même peut altérer les souvenirs. Mais s'il a raison, ce n'est peut-être pas entièrement une mauvaise chose. Il pourrait même être possible de tirer parti de ce phénomène pour atténuer les souffrances des personnes souffrant de syndrome de stress post-traumatique, qui souffrent de souvenirs récurrents d’événements qu’elles souhaiteraient pouvoir laisser derrière elles.

Nader est né au Caire, en Égypte. Sa famille copte chrétienne a été persécutée par les nationalistes arabes et s'est réfugiée au Canada en 1970, à l'âge de 4 ans. Beaucoup de parents ont également fait le voyage, tellement que la petite amie de Nader le taquine à propos de la «bande son de mille baisers» lors de grands rassemblements familiaux alors que les gens vouent des salutations coutumières.

Il a fréquenté le collège et les études supérieures de l’Université de Toronto. En 1996, il s’intègre au laboratoire de l’Université de New York de Joseph LeDoux, neuroscientifique distingué qui étudie l’influence des émotions sur la mémoire. «L'une des choses qui m'a vraiment séduit en science, c'est que c'est un système que vous pouvez utiliser pour tester vos propres idées sur le fonctionnement des choses», déclare Nader. Même les idées les plus chères dans un domaine donné peuvent être remises en question.

Les scientifiques savent depuis longtemps que l'enregistrement d'une mémoire nécessite l'ajustement des connexions entre les neurones. Chaque mémoire modifie un petit sous-ensemble de neurones dans le cerveau (le cerveau humain compte 100 milliards de neurones), ce qui modifie leur façon de communiquer. Les neurones s'envoient des messages par des espaces étroits appelés synapses. Une synapse ressemble à un port animé, doté de machines pour envoyer et recevoir du fret, des neurotransmetteurs, des produits chimiques spécialisés qui transmettent des signaux entre neurones. Toutes les machines d'expédition sont construites à partir de protéines, éléments de base des cellules.

Eric Kandel, neuroscientifique à la Columbia University à New York, est l'un des scientifiques qui a le plus contribué à éclairer le fonctionnement de la mémoire à l'échelle microscopique. Au cours de cinq décennies de recherche, Kandel a montré à quel point la mémoire à court terme - une durée de quelques minutes - impliquait des modifications chimiques relativement rapides et simples dans la synapse qui en améliorent l'efficacité. Kandel, qui a remporté une part du prix Nobel 2000 de physiologie ou de médecine, a découvert que, pour construire une mémoire qui dure des heures, des jours ou des années, les neurones doivent fabriquer de nouvelles protéines et élargir les docks, pour ainsi dire, pour faire fonctionner le trafic de neurotransmetteurs. plus efficacement. Les mémoires à long terme doivent littéralement être intégrées aux synapses du cerveau. Kandel et d'autres spécialistes des neurosciences ont généralement supposé qu'une fois la mémoire construite, celle-ci est stable et ne peut pas être facilement annulée. Ou, comme ils le disent, la mémoire est «consolidée».

Selon cette vue, le système de mémoire du cerveau fonctionne à peu près comme un stylo et un cahier. Avant que l'encre ne sèche, il est possible de maculer ce qui est écrit. Mais une fois la mémoire consolidée, cela change très peu. Bien sûr, les souvenirs peuvent s’effacer au fil des ans, comme une lettre ancienne (ou même s’enflammer si la maladie d’Alzheimer frappe), mais dans des circonstances ordinaires, le contenu de la mémoire reste le même, quel que soit le nombre de fois où il est lu et lu. Nader contesterait cette idée.

Nader a assisté à une conférence que Kandel a donnée à l'Université de New York sur la manière dont les souvenirs sont enregistrés. Nader s'est demandé ce qui se passe lorsqu'un souvenir est rappelé. Travailler avec des rongeurs remontant aux années 1960 n’a pas collé à la théorie de la consolidation. Les chercheurs avaient découvert qu'un souvenir pouvait être affaibli s'ils donnaient un choc électrique à un animal ou un médicament interférant avec un neurotransmetteur particulier juste après l'avoir invité à rappeler le souvenir à l'animal. Cela suggérait que les souvenirs pouvaient être perturbés même après leur consolidation.

Pour y penser autrement, le travail a suggéré que classer une vieille mémoire pour la stocker à long terme après son rappel ressemblait étonnamment à la créer pour la première fois. Tous les deux, la construction d’une nouvelle mémoire et l’abandon d’une vieille mémoire impliquaient vraisemblablement la construction de protéines à la synapse. Les chercheurs avaient qualifié ce processus de «reconsolidation». Mais d'autres, y compris des experts de la mémoire renommés, avaient du mal à reproduire ces résultats dans leurs propres laboratoires. L'idée n'a donc pas été poursuivie.

Nader a décidé de revisiter le concept avec une expérience. À l'hiver 1999, il a enseigné à quatre rats qu'un bip aigu a précédé un léger choc électrique. C'était facile - les rongeurs apprennent de tels couples après y avoir été exposés une seule fois. Ensuite, le rat se fige sur place lorsqu'il entend le ton. Nader a ensuite attendu 24 heures, a joué le ton pour réactiver la mémoire et a injecté dans le cerveau du rat un médicament empêchant les neurones de fabriquer de nouvelles protéines.

Si les mémoires ne sont consolidées qu'une seule fois, à leur création, la drogue n'aurait aucun effet sur la mémoire du ton chez le rat, ni sur la manière dont elle réagirait à l'avenir. Mais si les souvenirs doivent être au moins partiellement reconstruits chaque fois qu'ils sont rappelés - jusqu'à la synthèse de protéines neuronales fraîches - les rats recevant le médicament pourraient ensuite répondre comme s'ils n'avaient jamais appris à craindre le ton et l'ignoreraient. Si tel était le cas, l’étude contredirait la conception standard de la mémoire. C'était, admet-il, un long plan.

«Ne perdez pas votre temps, cela ne marchera jamais», lui dit LeDoux.

Ça a marché.

Lorsque Nader a testé les rats par la suite, ils ne se sont pas figés après avoir entendu le ton: c'était comme s'ils avaient tout oublié. Nader, qui a l'air légèrement diabolique dans sa boucle d'oreille et ses pattes pointues, est encore énervé de parler de l'expérience. Les yeux écarquillés d'excitation, il frappe la table de café. «C'est fou, non? Je suis allé dans le bureau de Joe et j'ai dit: "Je sais qu'il ne s'agit que de quatre animaux, mais c'est très encourageant!"

Après les conclusions initiales de Nader, certains neuroscientifiques ont critiqué son travail dans des articles de journaux et lui ont donné l’assiette froide lors de réunions scientifiques. Mais les données ont un accord plus harmonieux avec certains psychologues. Après tout, leurs expériences suggéraient depuis longtemps que la mémoire pouvait facilement être déformée sans que les gens ne s'en rendent compte.

Dans une étude classique de 1978 dirigée par Elizabeth Loftus, psychologue à l’Université de Washington, des chercheurs ont montré aux étudiants une série de photographies en couleurs illustrant un accident dans lequel une voiture rouge Datsun renversait un piéton dans un passage piétonnier. Les étudiants ont répondu à diverses questions, dont certaines étaient intentionnellement trompeuses. Par exemple, même si les photographies avaient montré le Datsun à un panneau d'arrêt, les chercheurs ont demandé à certains étudiants: «Une autre voiture a-t-elle dépassé le Datsun rouge alors qu'il était arrêté au panneau de rendement?

Plus tard, les chercheurs ont demandé à tous les étudiants ce qu'ils avaient vu: un panneau d'arrêt ou un panneau de signalisation? Les étudiants à qui on avait posé une question trompeuse risquaient davantage de donner une réponse incorrecte que les autres étudiants.

Pour Nader et ses collègues, l’expérience conforte l’idée selon laquelle une mémoire est reformée en train de l’appeler. «De notre point de vue, cela ressemble beaucoup à la reconsolidation de la mémoire», déclare Oliver Hardt, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Nader.

Hardt et Nader disent que quelque chose de similaire pourrait se produire avec des souvenirs flash. Les gens ont tendance à se souvenir avec exactitude des faits de base d'un événement capital - par exemple, quatre avions ont été détournés lors des attaques du 11 septembre - mais se trompent souvent sur des détails personnels tels que leur lieu de résidence et leurs activités à l'époque. . Hardt dit que cela pourrait être dû au fait qu'il s'agit de deux types de mémoires différents qui sont réactivés dans des situations différentes. La télévision et d'autres médias renforcent les faits essentiels. Mais rappeler l'expérience à d'autres personnes peut permettre des déformations. "Lorsque vous la racontez, la mémoire devient plastique et tout ce qui se trouve autour de vous dans l'environnement peut interférer avec le contenu original de la mémoire", explique Hardt. Dans les jours qui ont suivi le 11 septembre, par exemple, des personnes ont probablement repris à maintes reprises leurs histoires personnelles - «Où étais-tu quand tu as entendu la nouvelle?» - lors de conversations avec des amis et la famille, permettant peut-être aux détails des histoires des autres de se mélanger aux leurs .

Depuis l'expérience initiale de Nader, des dizaines d'études sur des rats, des vers, des poussins, des abeilles domestiques et des étudiants ont suggéré que même des souvenirs de longue date peuvent être perturbés lorsqu'ils sont rappelés. L'objectif de Nader est de lier la recherche sur les animaux et les indices qu'elle donne sur la machinerie moléculaire animée de la synapse à l'expérience quotidienne de la mémoire humaine.

Certains experts pensent qu'il prend de l'avance sur lui-même, notamment lorsqu'il établit un lien entre la mémoire humaine et ces découvertes chez le rat et d'autres animaux. «Il surestime un peu», dit Kandel.

Daniel Schacter, psychologue à l'Université de Harvard qui étudie la mémoire, convient avec Nader que des distorsions peuvent se produire lorsque les personnes réactivent leurs souvenirs. La question est de savoir si la reconsolidation - que Nader a démontrée de manière convaincante dans des expériences sur des rats - est à l'origine des distorsions. "La preuve directe n'est pas encore là pour montrer que les deux choses sont liées", dit Schacter. "C'est une possibilité intrigante que les gens vont maintenant avoir à suivre."

Un essai concret de la théorie de la reconsolidation de la mémoire de Nader a lieu à quelques kilomètres de son bureau de Montréal, à l'Institut universitaire en santé mentale Douglas. Alain Brunet, psychologue, mène un essai clinique impliquant des personnes souffrant du syndrome de stress post-traumatique (SSPT). L'espoir est que les soignants pourraient être en mesure d'affaiblir l'emprise des souvenirs traumatiques qui hantent les patients pendant la journée et envahissent leurs rêves la nuit.

Brunet sait à quel point les souvenirs traumatiques peuvent être puissants. En 1989, alors qu'il préparait une maîtrise en psychologie à l'Université de Montréal, un homme armé d'un fusil semi-automatique entra dans une salle de classe d'ingénieurs sur le campus, sépara les hommes des femmes et leur abattit les femmes. L'homme armé a poursuivi le massacre dans d'autres salles de classe et dans les couloirs de l'École polytechnique de l'université. Il a tiré sur 27 personnes et tué 14 femmes avant de se tuer. C'était le pire tir de masse au Canada.

Brunet, qui se trouvait de l’autre côté du campus ce jour-là, a déclaré: «C’était une expérience très puissante pour moi.» Il a été surpris de découvrir à quel point on savait peu de choses sur l’impact psychologique de tels événements et comment aider les gens qui les ont vécus. Il a décidé d'étudier le stress traumatique et comment le traiter.

Selon M. Brunet, même à l'heure actuelle, les médicaments et la psychothérapie habituellement utilisés pour traiter l'ESPT ne procurent pas de soulagement durable à de nombreux patients. «Il reste encore beaucoup de place pour la découverte de meilleurs traitements», dit-il.

Dans la première étude de Brunet, les patients atteints de SSPT avaient pris un médicament destiné à interférer avec la reconsolidation de souvenirs effrayants. Le médicament, le propranolol, est utilisé depuis longtemps pour traiter l'hypertension artérielle, et certains artistes l'utilisent pour combattre le trac. Le médicament inhibe un neurotransmetteur appelé norépinéphrine. Un effet secondaire possible du médicament est la perte de mémoire. (Dans une étude similaire à l'expérience initiale de Nader chez le rat, des chercheurs du laboratoire de LeDoux ont découvert que le médicament pouvait affaiblir les souvenirs effrayants d'un son aigu.)

Dans l'étude de Brunet publiée en 2008, les patients avaient tous vécu un événement traumatisant, tel qu'un accident de voiture, des voies de fait ou des sévices sexuels, environ dix ans plus tôt. Ils ont commencé une séance de thérapie, assis seuls dans une salle obscure avec un fauteuil usé et une télévision. Neuf patients ont pris une pilule de propranolol et ont lu ou regardé la télévision pendant une heure au moment de l’effet du médicament. Dix ont reçu un placebo.

Brunet entra dans la pièce et parla un peu avant de dire au patient qu'il avait une demande: il voulait que le patient lise un scénario, basé sur des entretiens antérieurs avec la personne, décrivant son expérience traumatique. Les patients, tous volontaires, savaient que la lecture ferait partie de l'expérience. «Certains vont bien, certains se mettent à pleurer, d'autres ont besoin de faire une pause», déclare Brunet.

Une semaine plus tard, les patients atteints de SSPT ont écouté le script, cette fois sans prendre le médicament ou un placebo. Comparativement aux patients qui avaient pris un placebo, ceux qui avaient pris du propranolol une semaine plus tôt étaient maintenant plus calmes; leur fréquence cardiaque augmentait moins et ils transpiraient moins.

Brunet vient de terminer une étude plus vaste portant sur près de 70 patients atteints de SSPT. Ceux qui prenaient du propranolol une fois par semaine pendant six semaines en lisant le scénario de leur traumatisme ont présenté une réduction moyenne de 50% des symptômes standard du TSPT. Ils ont eu moins de cauchemars et de flash-back dans leur vie quotidienne longtemps après que les effets du médicament se sont dissipés. Le traitement n'a pas effacé la mémoire des patients de ce qui leur était arrivé; au contraire, cela semble avoir changé la qualité de cette mémoire. «Semaine après semaine, le ton émotionnel de la mémoire semble plus faible», déclare Brunet. "Ils commencent à se soucier moins de cette mémoire."

Nader dit que les souvenirs traumatiques des patients atteints de SSPT peuvent être stockés dans le cerveau de la même manière que la mémoire d'un son prédictif de choc est stockée dans le cerveau d'un rat. Dans les deux cas, rappeler la mémoire l’ouvre à la manipulation. Nader se dit encouragé par le travail accompli jusqu'à présent avec les patients atteints de SSPT. «Si cela a une chance d'aider les gens, nous devons tenter le coup», dit-il.

Parmi les nombreuses questions que Nader se pose maintenant, on peut se demander si tous les souvenirs deviennent vulnérables lorsqu'ils sont rappelés, ou seulement certains souvenirs dans certaines circonstances.

Bien sûr, il y a une question encore plus importante: pourquoi les souvenirs sont-ils si peu fiables? Après tout, s’ils étaient moins susceptibles de changer, nous ne subirions pas l’embarras de ne pas nous souvenir des détails d’une conversation importante ou d’un premier rendez-vous.

Là encore, l'édition peut être un autre moyen d'apprendre de l'expérience. Si de bons souvenirs d'un premier amour n'étaient pas gâchés par la connaissance d'une rupture désastreuse, ou si les souvenirs des moments difficiles n'étaient pas compensés par le fait que tout allait bien se passer, nous ne pourrions peut-être pas récolter les fruits de ces expériences durement gagnées. leçons de vie. C’est peut-être mieux si nous pouvons réécrire nos souvenirs chaque fois que nous nous les rappelons. Nader suggère que la reconsolidation pourrait être le mécanisme du cerveau pour refondre de vieux souvenirs à la lumière de tout ce qui s'est passé depuis. En d'autres termes, c'est peut-être ce qui nous empêche de vivre dans le passé.

Greg Miller écrit sur la biologie, le comportement et les neurosciences pour le magazine Science . Il habite à San Francisco. Gilles Mingasson est un photographe basé à Los Angeles.

Karim Nader, neuroscientifique à l'Université McGill à Montréal, a contesté les idées orthodoxes sur la nature des souvenirs. (Gilles Mingasson) Les souvenirs sont stockés dans une région du cerveau appelée l'hippocampe, représentée en rouge dans cette illustration d'ordinateur. (Photo Researchers, Inc.) Les cellules nerveuses microscopiques (colorées en vert) sont connectées dans des réseaux denses codant des informations. (Photo Researchers, Inc.) Les chercheurs étudient souvent des "mémoires flash", nos images mentales apparemment photographiques représentant des événements surprenants, comme l'explosion de la navette spatiale Challenger en 1986. (AP Images) La plupart des gens ont ce qu’on appelle des «souvenirs éclair» de leur lieu d’existence et de ce qu’ils faisaient au moment où quelque chose d’important se produirait, comme l’assassinat du président John F. Kennedy. Mais, aussi clairs et détaillés que ces souvenirs le soient, les psychologues constatent qu’ils sont étonnamment inexacts. (Images AP) Le souvenir de l'attaque du World Trade Center a joué quelques tours à Nader. Il s'est rappelé avoir vu le 11 septembre des images télévisées du premier avion heurtant la tour nord du World Trade Center. Mais il a été surpris d’apprendre que cette séquence a été diffusée pour la première fois le lendemain. (Images AP) Les mémoires changent la façon dont les nerfs échangent des signaux aux points de contact appelés synapses. Sur cette image, agrandie des milliers de fois, une fibre nerveuse, représentée en violet, rencontre un corps de cellule jaune. (Photo Researchers, Inc.) La mémoire est surprenante, dit Elizabeth Loftus, psychologue à l’Université de Californie à Irvine. (Gilles Mingasson) Dans une expérience classique, Loftus a découvert que les personnes qui voyaient des images d’un accident de voiture mis en scène pouvaient être amenées à se méprendre sur des détails cruciaux. (Elizabeth Loftus) Les personnes qui ont vu la voiture à un panneau d'arrêt ont ensuite été amenées à croire qu'elles avaient vu un panneau de rendement. (Elizabeth Loftus) Les études du psychologue Alain Brunet montrent des signes d’aide aux personnes atteintes du syndrome de stress post-traumatique. (Gilles Mingasson) Les patients qui se souvenaient de leur traumatisme après avoir pris un médicament qui perturbe la formation de la mémoire ont ressenti moins d’anxiété lorsqu’on leur a rappelé l’événement. L'assistante de Brunet, Elena Saimon, fait une démonstration. (Gilles Mingasson)
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