Une étude récente menée par des chercheurs de l'Université de Bonn et de l'Ecole supérieure spécialisée (Fachhochschule) de Coblence montre que le cerveau humain serait doté d'une sorte de métronome qui coordonne les processus de mémoire courte. Ces résultats ont été publiés dans la revue PNAS [1].
Les chercheurs ont présenté aux personnes participant à l'étude une série de photos de visages. Les participants devaient à chaque nouvelle photo préciser s'ils avaient déjà vu le visage ou pas sur une photo précédente. Les courants cérébraux étaient mesurés pendant toute la durée de l'expérience. Les chercheurs se sont intéressés plus particulièrement à une région spécifique du cerveau, l'hippocampe. L'activité électrique de cette région est cyclique et caractérisée par différentes fréquences, que les chercheurs appellent des "bandes". On distingue par exemple la bande thêta qui oscille entre 4 et 8 hertz [2], de la bande gamma comprise entre 25 et 100 hertz. Ces deux bandes oscillent en général de manière totalement indépendante. Les chercheurs ont pourtant observé une modification des rythmes lors de l'activation de la mémoire à court terme. La bande thêta semble en effet jouer le rôle de métronome et donner le rythme à la bande gamma ; on parle de synchronie ou couplage entre bandes de fréquences. Il faut imaginer, par exemple, que si ces bandes étaient des tambours, le rythme frappé sur la bande gamma serait par exemple 4 fois plus rapide que celui de la bande thêta.
Les chercheurs supposent que le souvenir des différents visages est ravivé de manière séquentielle. Chaque visage serait "activé" à un moment précis sur la bande gamma, formant ainsi une séquence reprenant tous les visages au rythme de la bande gamma et cette séquence correspondrait à une unité du rythme de la bande thêta. Les chercheurs ont pu observer que plus il y avait de visages, plus le rythme de la bande thêta était lent. Ainsi plus la mémoire à court terme doit retenir d'informations, plus elle a besoin de temps pour raviver le contenu de manière cyclique.
Ces résultats indiquent que l'hippocampe jusque-là considéré comme essentiel seulement pour la mémoire à long terme, joue également un rôle d'importance pour la mémoire à court terme.
- [1] "Cross-frequency coupling supports multi-item working memory in the human hippocampus", Axmacher, Henseler, Jensen, Weinreich, Elger & Fell - Proceedings of the National Academy of Sciences - 26/01/2010 - [2] Un hertz représente un cycle par seconde. - Dr. Nikolai Axmacher, Clinique d'épileptologie, Université de Bonn - tél : +49 228 287 19341 - email : nikolai.axmacher@ukb.uni-bonn.de - Dr. Jürgen Fell, Clinique d'épileptologie, Université de Bonn - tél : +49 228 287 19343 - email : juergen.fell@ukb.uni-bonn.de