Bien plus qu鈥檜ne bo卯te 脿 souvenirs, l鈥檋ippocampe pr茅dirait les r茅compenses
Selon les donn茅es probantes d鈥檜ne 茅tude pr茅clinique publi茅e dans Nature, l鈥檋ippocampe, si猫ge de la m茅moire dans le cerveau, r茅organiserait 茅galement les souvenirs afin d鈥檃nticiper des r茅sultats futurs.
尝鈥櫭﹖耻诲别, men茅e par une 茅quipe de recherche du de l鈥橴niversit茅 麻豆传媒网站 et leurs collaborateurs de l鈥橴niversit茅 Harvard, r茅v猫le un processus d鈥檃pprentissage qui n鈥檃vait jamais 茅t茅 directement observ茅 auparavant.
芦 L鈥檋ippocampe est souvent d茅crit comme un mod猫le interne du monde nich茅 dans le cerveau 禄, explique Mark Brandon, auteur en chef de l鈥櫭﹖ude, professeur agr茅g茅 au D茅partement de psychiatrie de l鈥橴niversit茅 麻豆传媒网站 et chercheur au Centre de recherche Douglas. 芦 Nous constatons que ce mod猫le n鈥檈st pas statique; il est actualis茅 jour apr猫s jour, au gr茅 de l鈥檃pprentissage que tire le cerveau des erreurs de pr茅diction. Plus la pr茅visibilit茅 des r茅sultats augmente, plus les neurones de l鈥檋ippocampe s鈥檃ctivent t么t, car ils apprennent ce qui va se passer ensuite. 禄
Une nouvelle vision de l鈥檃pprentissage en action
L鈥檋ippocampe construit des cartes de l鈥檈space physique et des exp茅riences pass茅es qui nous aident 脿 comprendre le monde. Les scientifiques savent que ces cartes changent au fil du temps, 脿 mesure que les sch茅mas d鈥檃ctivit茅 c茅r茅brale 茅voluent, ph茅nom猫ne actuellement consid茅r茅 comme 茅tant al茅atoire.
Les r茅sultats de l鈥櫭﹖ude montrent plut么t que ces changements ne sont pas al茅atoires, mais structur茅s. C鈥檈st ce qu鈥檃 conclu l鈥櫭﹒uipe de recherche en examinant l鈥檃ctivit茅 c茅r茅brale de souris pendant l鈥檃pprentissage d鈥檜ne t芒che associ茅e 脿 une r茅compense pr茅visible.
芦 Nous avons d茅couvert quelque chose de surprenant, explique le professeur. Les pics d鈥檃ctivit茅 neuronale, qui se produisaient initialement au moment de la r茅compense, ont commenc茅 脿 survenir de plus en plus t么t, pour finalement appara卯tre avant que les souris n鈥檕btiennent la r茅compense. 禄
Plut么t que de recourir 脿 des 茅lectrodes classiques, qui permettent d鈥檕bserver les neurones pendant de courtes p茅riodes seulement, l鈥櫭﹒uipe a utilis茅 de nouvelles techniques d鈥檌magerie qui rendent les neurones actifs brillants. Le Laboratoire Brandon est l鈥檜n des premiers au Canada 脿 utiliser cette technologie. L鈥櫭﹒uipe peut ainsi examiner des cellules pendant plusieurs semaines et d茅tecter des changements lents qui passent souvent sous le radar des m茅thodes classiques.
L鈥檃pprentissage et la maladie d鈥橝lzheimer
Les formes plus simples d鈥檃pprentissage par la r茅compense ont longtemps 茅t茅 associ茅es 脿 des circuits c茅r茅braux plus primitifs, comme l鈥檕nt montr茅 les c茅l猫bres exp茅riences d鈥橧van Pavlov, lors desquelles les animaux associaient un signal, comme le son d鈥檜ne cloche, 脿 de la nourriture. Les r茅sultats de l鈥櫭﹖ude laissent entrevoir une version plus sophistiqu茅e de ce processus, selon laquelle l鈥檋ippocampe utilise la m茅moire et le contexte pour anticiper les r茅sultats.
Par ailleurs, les personnes atteintes de la maladie d鈥橝lzheimer ont souvent du mal 脿 se souvenir du pass茅, mais aussi 脿 tirer des le莽ons de leurs exp茅riences et 脿 prendre des d茅cisions. En montrant que l鈥檋ippocampe sain transforme les souvenirs en pr茅dictions, l鈥櫭﹖ude offre un nouveau cadre qui pourrait nous permettre de comprendre pourquoi l鈥檃pprentissage et la prise de d茅cision sont touch茅s d猫s les premiers stades de la maladie d鈥橝lzheimer, et ouvrir de nouvelles perspectives de recherche sur l鈥櫭ヽhec et la restauration de ce signal pr茅dictif.
尝鈥櫭﹖耻诲别
L鈥檃rticle 芦 Predictive Coding of Reward in the Hippocampus 禄, par Mohammad Yaghoubi, Mark Brandon et coll., a 茅t茅 publi茅 dans Nature. Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par le Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Sant茅 et les Instituts de recherche en sant茅 du Canada.
Le Laboratoire Brandon
Le Laboratoire Brandon a 茅t茅 fond茅 en 2015 par le professeur Mark Brandon, au Centre de recherche Douglas de l鈥橴niversit茅 麻豆传媒网站. On y 茅tudie les m茅canismes fondamentaux de la m茅moire, notamment le codage, le stockage et la r茅cup茅ration des souvenirs dans le cerveau, de m锚me que la d茅gradation de la m茅moire chez les personnes atteintes de la maladie d鈥橝lzheimer, dans le but de d茅couvrir des strat茅gies de protection et de restauration de la m茅moire.