MÉMOIRE À LONG TERME: TYPES, BASES NEURONALES ET TROUBLES - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

La mémoire à long terme est une mémoire de stockage d'une capacité très durable et apparemment illimitée; une mémoire à long terme peut durer de plusieurs heures à plusieurs années. Quant au plan physiologique, ce type de mémoire comporte un processus de changements physiques dans les structures et les connexions des neurones, les cellules de notre cerveau.

Les souvenirs qui viennent à la mémoire à court terme peuvent être transformés en souvenirs à long terme grâce à un processus appelé «consolidation». La répétition, les associations significatives et les émotions y interviennent.

En fonction de ces facteurs, les souvenirs peuvent être plus forts (votre date de naissance) ou plus faibles ou difficiles à retrouver (un concept que vous avez appris il y a des années à l'école).

La mémoire à court terme est généralement plus acoustique et visuelle. Alors que dans la mémoire à long terme, l'information est encodée, avant tout, visuellement et sémantiquement (plus liée aux associations et aux significations).

Comment se forme la mémoire à long terme?

Le processus de mémoire à long terme dans lequel des changements se produisent dans les structures et les connexions des neurones est connu sous le nom de potentialisation à long terme (PLP). Cela implique que, lorsque nous apprenons quelque chose, de nouveaux circuits neuronaux sont créés, modifiés, renforcés ou affaiblis.

En d'autres termes, il existe une réorganisation neuronale qui nous permet de stocker de nouvelles connaissances dans notre cerveau. De cette façon, notre cerveau change constamment.

Hippocampe

L'hippocampe est la structure cérébrale où les informations sont temporairement stockées et sert à consolider les souvenirs du stockage à court terme au stockage à long terme. On pense qu'il peut participer à la modulation des connexions neuronales pendant des périodes de plus de 3 mois après le premier apprentissage.

L'hippocampe a des connexions à plusieurs zones du cerveau. Il semble que pour que les souvenirs soient fixés dans notre cerveau, cette partie du cerveau transmet les informations aux zones corticales où elles sont stockées de manière durable.

De toute évidence, si ces structures cérébrales étaient endommagées de quelque manière que ce soit, une certaine forme de mémoire à long terme serait altérée. C'est ce qui se passe chez les patients amnésiques. De plus, selon la zone du cerveau endommagée, certains types de mémoire ou de souvenirs seraient affectés, mais pas d'autres.

Par contre, quand on oublie quelque chose, ce qui se passe, c'est que les connexions synaptiques responsables de cette connaissance s'affaiblissent. Bien qu'il puisse également arriver qu'un nouveau réseau neuronal soit activé qui chevauche le précédent, provoquant des interférences.

Par conséquent, il y a un débat sur la question de savoir si nous effaçons définitivement les informations de notre mémoire ou non. Il se peut que les données stockées ne soient jamais complètement effacées de notre mémoire à long terme, mais deviennent plus difficiles à récupérer.

Bases neurales

Pour que toute information atteigne la mémoire à long terme, il est nécessaire qu'une série de changements neurochimiques ou morphologiques se produisent dans le cerveau. On a constaté que la mémoire était stockée dans plusieurs synapses (connexions entre neurones). Lorsque nous apprenons quelque chose, certaines synapses deviennent plus fortes.

Par contre, quand on l'oublie, ils deviennent faibles. Ainsi, notre cerveau change constamment, acquiert de nouvelles informations et rejette ce qui n'est pas utile. Ces gains ou pertes de synapse influencent notre comportement.

Cette connectivité est remodelée tout au long de la vie grâce à des mécanismes de formation, de stabilisation et d'élimination synaptiques. En bref, il y a des réorganisations structurelles dans les connexions neuronales.

Dans la recherche avec des patients atteints d'amnésie, il a été montré que la mémoire à court et à long terme a été trouvée dans différents magasins, ayant différents substrats neuronaux.

Potentialisation à long terme

Comme cela a été découvert, lorsque nous sommes dans un contexte d'apprentissage, il y a une libération accrue de glutamate. Cela produit l'activation de certaines familles de récepteurs, qui à son tour provoque l'entrée de calcium dans les cellules nerveuses impliquées. Le calcium pénètre principalement à travers un récepteur appelé NMDA.

Une fois qu'une quantité si élevée de calcium s'accumule dans la cellule qu'elle dépasse le seuil, ce que l'on appelle une "potentialisation à long terme" est déclenchée. Ce qui signifie qu'un apprentissage plus durable est en cours.

Ces taux de calcium provoquent l'activation de différentes kinases: la protéine kinase C (PKC), la calmoduline kinase (CaMKII), les kinases activées par un mitogène (MAPK) et la tyrosine kinase Fin.

Chacun d'eux a des fonctions différentes, déclenchant des mécanismes de phosphorylation. Par exemple, la calmoduline kinase (CaMKII) contribue à l'insertion de nouveaux récepteurs AMPA dans la membrane postsynaptique. Cela produit une plus grande force et stabilité des synapses, en maintenant l'apprentissage.

CaMKII provoque également des changements dans le cytosquelette des neurones, influençant l'actif. Cela se traduit par une augmentation de la taille de l'épine dendritique qui est liée à une synapse plus stable et durable.

D'autre part, la protéine kinase C (PKC) établit des ponts entre les cellules présynaptiques et postsynaptiques (Cadhérine-N), produisant une connexion plus stable.

De plus, les gènes d'expression précoce impliqués dans la synthèse des protéines participeront. La voie MAPK (kinases activées par des mitogènes) est ce qui régule la transcription des gènes. Cela conduirait à de nouvelles connexions neuronales.

Ainsi, alors que la mémoire à court terme implique la modification de protéines existantes et des changements dans la force des synapses préexistantes, la mémoire à long terme nécessite la synthèse de nouvelles protéines et la croissance de nouvelles connexions.

Grâce aux voies PKA, MAPK, CREB-1 et CREB-2, la mémoire à court terme devient une mémoire à long terme. Cela se traduit par des changements dans la taille et la forme des épines dendritiques. Ainsi qu'un agrandissement du bouton terminal du neurone.

Traditionnellement, on pensait que ces mécanismes d'apprentissage ne se produisaient que dans l'hippocampe. Cependant, il a été montré chez les mammifères qu'une potentialisation à long terme peut se produire dans de nombreuses régions telles que le cervelet, le thalamus ou le néocortex.

Il a également été découvert qu'il existe des endroits où il n'y a pratiquement pas de récepteurs NMDA, et même ainsi, une potentialisation à long terme apparaît.

Dépression à long terme

Tout comme les souvenirs peuvent être établis, d'autres informations non traitées peuvent également être «oubliées». Ce processus est appelé «dépression à long terme» (DLP).

Il sert à éviter la saturation et se produit lorsqu'il y a une activité dans le neurone présynaptique, mais pas dans le post-synaptique ou vice versa. Ou, lorsque l'activation est de très faible intensité. De cette manière, les changements structurels mentionnés ci-dessus sont progressivement inversés.

Types de mémoire à long terme

Il existe deux types de mémoire à long terme, l'explicite ou déclarative et l'implicite ou non déclarative.

Mémoire déclarative ou explicite

La mémoire déclarative englobe toutes les connaissances qui peuvent être évoquées consciemment; il peut être facilement verbalisé ou transmis à un autre individu. Dans notre cerveau, le magasin semble être situé dans le lobe temporal médial.

Dans ce sous-type de mémoire se trouvent la mémoire sémantique et la mémoire épisodique. La mémoire sémantique fait référence à la signification des mots, aux fonctions des objets et à d'autres connaissances sur l'environnement.

La mémoire épisodique, en revanche, est celle qui stocke les expériences, les expériences et les événements importants ou émotionnellement pertinents de notre vie. C'est pourquoi on l'appelle aussi mémoire autobiographique.

Mémoire non déclarative ou implicite

Ce type de mémoire, comme vous pouvez le déduire, est évoqué inconsciemment et sans effort mental. Il contient des informations qui ne peuvent pas être facilement verbalisées et qui peuvent être apprises inconsciemment et même involontairement.

Dans cette catégorie se trouve la mémoire procédurale ou instrumentale, qui implique la mémoire des capacités et des habitudes. Quelques exemples seraient jouer d'un instrument, faire du vélo, conduire ou cuisiner quelque chose. Ce sont des activités qui ont été beaucoup pratiquées et donc automatisées.

La partie de notre cerveau qui est responsable du stockage de ces capacités est le noyau strié. En plus des noyaux gris centraux et du cervelet.

La mémoire non déclarative englobe également l'apprentissage par association (par exemple, relier une certaine mélodie à un lieu, ou relier un hôpital à des sensations désagréables).

Ce sont le conditionnement classique et le conditionnement opérant. Le premier provoque l'association de deux événements apparus plusieurs fois conjointement ou de manière contingente.

Alors que la seconde consiste à apprendre que certains comportements ont des conséquences positives (et seront donc répétés), et que d'autres comportements produisent des conséquences négatives (et leur performance sera évitée).

Les réponses qui ont des composants émotionnels sont stockées dans une zone du cerveau appelée noyau amygdalien. Au lieu de cela, les réponses impliquant la musculature squelettique sont localisées dans le cervelet.

L'apprentissage non associatif tel que l'accoutumance et la sensibilisation est également stocké dans la mémoire implicite, dans les voies réflexes.

Mémoire et sommeil à long terme

Il a été démontré dans plusieurs études qu'un repos adéquat est essentiel pour conserver les souvenirs de manière stable.

Il semble que notre corps profite de la période de sommeil pour fixer de nouveaux souvenirs, car il n'y a pas d'interférences de l'environnement extérieur qui entravent le processus. Ainsi, à l'état de veille, nous encodons et récupérons des informations déjà stockées, tandis que pendant le sommeil nous consolidons ce que nous avons appris pendant la journée.

Pour rendre cela possible, il a été observé que pendant le sommeil, les réactivations se produisent dans le même réseau neuronal qui a été activé pendant que nous apprenions. Autrement dit, une potentialisation à long terme (ou une dépression à long terme) peut être induite pendant que nous dormons.

Fait intéressant, des études ont montré que dormir après un apprentissage a des effets bénéfiques sur la mémoire. Que ce soit pendant 8 heures de sommeil, 1 ou 2 heures de sieste et même 6 minutes de sommeil.

En outre, plus le temps entre la période d'apprentissage et le sommeil est court, plus il aura d'avantages en matière de stockage mémoire à long terme.

Troubles de la mémoire à long terme

Il existe des conditions dans lesquelles la mémoire à long terme peut être affectée. Par exemple, dans des situations où nous sommes fatigués, lorsque nous ne dormons pas correctement ou que nous traversons des moments stressants.

La mémoire à long terme a également tendance à s'aggraver progressivement avec l'âge.

En revanche, les pathologies les plus liées aux problèmes de mémoire sont les lésions cérébrales acquises et les troubles neurodégénératifs comme la maladie d'Alzheimer.

Évidemment, tout dommage survenant dans les structures qui soutiennent ou participent à la formation de la mémoire (comme les lobes temporaux, l'hippocampe, l'amygdale, etc.) produirait des séquelles dans notre mémoire à long terme.

Il peut y avoir des problèmes à la fois pour se souvenir des informations déjà stockées (amnésie rétrograde) et pour stocker de nouveaux souvenirs (amnésie antérograde).

Références

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