Mémoire vive, mémoire morte

Photo: iStock Qu’est-ce que la mémoire, d'un point de vue scientifique?

Le professeur Wayne Sossin, du Département de psychologie de l’Université McGill, est rattaché au centre Neuro, institut et hôpital neurologique de Montréal. Son laboratoire étudie les mécanismes moléculaires qui produisent et maintiennent la mémoire. Propos recueillis par Stéphane Baillargeon.

Comment êtes-vous devenu spécialiste de la mémoire ?

J’ai étudié en informatique au MIT [Massachusetts Institute of Technology]. J’étais très intéressé par l’intelligence artificielle, mais ce secteur n’était pas performant à l’époque, au début des années 1980. J’ai suivi quelques cours en biologie et j’ai tout de suite été fasciné par les neurosciences et par l’idée que notre cerveau et les ordinateurs fonctionnent très différemment. J’ai réalisé que nous savons très bien comment construire des machines pour conserver la mémoire, mais que nous ne savons aucunement comment fonctionne la mémoire en nous-mêmes, d’un point de vue biologique. De là, je me suis intéressé à cette question scientifique fondamentale : comment les humains font-ils pour conserver des souvenirs dans leur système nerveux ?

Quelle est la réponse, alors ? Qu’est-ce que la mémoire, de votre point de vue scientifique ?

Les neurones sont connectés entre eux par les synapses. Ces synapses sont constituées de plusieurs composantes qui communiquent de manière très complexe. Le neurone présynaptique rempli de vésicules synaptiques relâche les neurotransmetteurs qui passent par la fente synaptique, un espace vide, pour atteindre le récepteur postsynaptique. La transmission implique des mécanismes moléculaires qui déterminent la force de la connexion entre deux neurones.

Les systèmes d’intelligence artificielle sont extrêmement puissants parce qu’ils reproduisent ce principe de la force des connexions. Les programmes apprennent et enregistrent les données dans leur mémoire artificielle. Quand nous trouvons une solution à un problème en utilisant notre propre architecture neuronale interconnectée, nous devons stocker l’information en utilisant les liaisons entre les neurones, par les synapses. Mes recherches s’intéressent à cette capacité d’enregistrement. Nous avons quelques idées, mais pour l’instant, il n’y a pas de consensus scientifique sur ce qui se passe.

Quelles méthodes employez-vous pour découvrir ce qui se passe ?

Le livre The Eight Day of Creation d’Horace Freeland Judson raconte bien la naissance et le développement de la biologie moléculaire, de la découverte de la structure de l’ADN jusqu’au code génétique. Cette science répond à des questions complexes en examinant des problèmes simples. Si on comprend comment une bactérie se multiplie, on comprend un mécanisme de la vie. De même, l’étude de la mémoire s’appuie sur l’étude d’un système simple. Le professeur Eric Kandel de l’Université Colombia [Prix Nobel de physiologie et médecine en 2000] a été pionnier en ayant l’idée d’étudier les circuits réflexes très simples de l’Aplysia californica, un mollusque. Il a découvert que les synapses changeaient quand l’animal changeait de comportement. L’idée de la plasticité neuronale, soit que les neurones peuvent modifier la force de leur synapse en fonction de l’usage qu’on en fait, demeure fondamentale. Depuis quelques années, on comprend mieux aussi quelles molécules sont impliquées dans la mémorisation et maintenant, on étudie des organismes plus complexes, près de l’humain.

À quoi servent ces découvertes ?

Elles pourront servir à améliorer la mémoire des personnes vieillissantes. Je suis moi-même âgé et je vois bien que ma mémoire n’est plus ce qu’elle était. Dans les faits, ce qu’on apprend maintenant, surtout, c’est comment effacer la mémoire. Or, il y a bien peu de raisons pour lesquelles quelqu’un voudrait se débarrasser de souvenirs. On comprend cette volonté dans les cas de chocs post-traumatiques. Il s’agit alors en quelque sorte de diminuer l’intensité du souvenir. Par contre, nous sommes loin de pouvoir effacer des souvenirs précis. Cette perspective me semble d’ailleurs assez terrifiante.

Pourquoi ?

Parce que les souvenirs définissent qui nous sommes. Un jour, on saura peut-être effacer les mémoires pathogènes chez les patients atteints de symptômes post-traumatiques. Nous savons déjà que tous les éléments mémoriels ne sont pas conservés avec les mêmes molécules. Les neurones semblent utiliser différentes molécules pour les mémoires néfastes impliquées dans le syndrome post-traumatique. On saura peut-être agir spécifiquement sur elles, mais nous sommes très loin de cette possibilité.

Certains rêvent pourtant d’une petite pilule qui effacerait les mauvais souvenirs, par exemple après un mauvais party de Noël en famille. Ce sera possible et souhaitable ?

Ce ne sera probablement jamais aussi simple. Le film Eternal Sunshine of the Spotless Mind [2004] montre un homme qui fait effacer ses souvenirs amoureux. Ça me semblait assez réaliste d’un point de vue scientifique. En réactivant une mémoire spécifique dans une région précise du cerveau, on réussit à l’arracher. C’est vrai et étrange à la fois : en réactivant un souvenir, on en facilite l’effacement. On découvre aussi que certaines mémoires sont conçues pour être instables. Elles sont faites pour être modifiées, et assez facilement. C’est d’ailleurs pourquoi nous produisons tant de fausses mémoires.

Pourquoi ? Quel avantage y a-t-il à nous tromper de la sorte ?

Le but de la mémoire, ce n’est pas de se souvenir de quelque chose pour une longue période. La mémoire sert à adapter nos comportements à un environnement en mutation. Si on apprend une chose sans pouvoir en changer et que le monde change, ce n’est pas très utile à long terme. La fausse mémoire, c’est de la mémoire modifiée. Le cas classique se présente quand une personne change ses souvenirs d’un événement au fur et à mesure des témoignages. Ce mécanisme permet d’ajouter des faits pour toutes sortes de raison, peut-être parce que c’est bien ainsi, ou bien utile, tout simplement. On voit aussi beaucoup des souvenirs qui confondent les événements en les situant à des moments différents. Notre cerveau veut les rapprocher, peut-être pour être capable de prédire ce qui arrivera plus tard. Le but, ce n’est pas d’apprendre ce qui est arrivé, mais ce qui arrivera.

Au fond, ce que chacun désire, n’est-ce pas de conserver sa mémoire le plus longtemps possible, ne pas souffrir de la terrible maladie d’Alzheimer qui efface tous les souvenirs ?

C’est une tragédie, mais au fond, cette maladie a moins à voir avec la mémoire qu’avec la dégénérescence des neurones et des synapses. La compréhension des mécanismes de la mémoire me semble plus utile pour les gens ordinaires, ceux qui vieillissent sans pathologies. Nous sommes tous touchés par la perte des capacités cognitives. Les technologies deviennent alors très utiles comme support de la mémoire. Je le dis à mes vieux parents : vous ne vous souviendrez plus de certaines choses, alors utilisez vos téléphones pour compenser. On peut entraîner notre mémoire, mais c’est limité. Pour améliorer la capacité de mémorisation, il faudra comprendre mieux les mécanismes de la mémoire.

Les êtres dans l’espace-temps

La mémoire permet de survivre et de se construire. Elle inscrit les êtres dans l’espace-temps, ce milieu infini dans lequel se succèdent les événements et les existences. La mémoire permet de se souvenir du passé pour agir dans le présent, mais aussi pour se projeter dans le futur. La mémoire fait que nous avons une histoire.

Il existe plusieurs formes de capacités mémorielles, toutes liées aux neurones, aux signaux électriques et aux substances chimiques créant des liens entre les synapses.

La mémoire à court terme permet d’emmagasiner des informations rapidement. C’est elle qui sert par exemple à mémoriser instantanément un numéro de téléphone, le temps de s’en servir, puis de l’oublier aussi vite. La mémoire à long terme pérennise l’inscription, parfois toute la vie durant. Les souvenirs appartiennent à cette catégorie. Pour en savoir plus.

Consultez la suite du dossier