La Mémoire Humaine

25 février 2009

Notre problématique

Dans le cadre de notre TPE nous avons décidé de traiter le sujet de la mémoire humaine.

Pour cela nous avons décidé de répondre à la question :   

Pourquoi ne mémorisons-nous pas toutes les informations de la même manière ?

   

memoire

                                              

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Généralités sur la mémoire : définition de la mémoire

       Tout d'abord nous pouvons nous demander ce qu'est  la mémoire ?

C’est la capacité de notre cerveau à retenir l’information pour l’utiliser plus tard. La consolidation des informations permet de les stocker durablement, de constituer des souvenirs, des apprentissages réutilisables très longtemps après. Mais comme nous l’a beaucoup répété le Docteur DARNE lors de notre rendez-vous, la mémoire n’est que très peu connue et n’est pour le moment pas une science exacte. La mémoire humaine est un vaste domaine qui reste à explorer.

         Quelles sont les différentes étapes de la mémorisation ?

         L’encodage :

L’encodage correspond au traitement de l’information pour en faire un véritable souvenir. Cela permet de donner un sens à l’information. Il s’agit d’une sorte de traduction en langage « neurones » de l’information. La stimulation sensorielle devient un courant électrique.

(Exemple : votre bouche capte un goût par les papilles gustatives, ce qui stimule les nerfs en contact, qui envoient alors un courant électrique au cerveau puis à la mémoire.)

Le stockage :

Il s’agit du rangement de l’information dans la zone appropriée du  cerveau. Certains facteurs peuvent modifier cette conservation de l’information, notamment, plus la charge affective est importante plus le stockage sera durable. A l’inverse, des traitements médicamenteux peuvent altérer ce processus de stockage. Le temps de stockage reste illimité à moins de ne pas réutiliser ces informations régulièrement.

(Exemple : si l’on parle fréquemment anglais, on s’en souvient facilement, or si l’on ne le parle pas couramment, on l’oublie très facilement.)

La consolidation :

Pour ne pas être oubliée, une information  doit être consolidée. La consolidation d’un souvenir est en fait son passage de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme. Cette étape de la mémorisation est un processus continu et particulièrement lent, il peut s’étaler sur des durées allant jusqu’à plus de 10 ans.

La récupération :

Il s’agit de la récupération de l’information déjà stockée au moment où on en a besoin. Au moment où l’on se rappelle l’événement, les différents éléments constitutifs du souvenir en question sont comme « réassemblés ».

(Exemple : le trajet pour se rendre à la boulangerie nous revient lorsque l’on va acheter du pain.)

Logiquement, si une phase du processus est mal réalisée, soit l’encodage, soit le stockage, il y aura un problème de restitution, ce que l’on appelle « un trou de mémoire ».

             Nous avons trouvé qu'il y a quatre principales mémoires. Dans tout notre TPE nous allons expliquer ces différentes mémoires ce qui va nous permettre de répondre à notre problématique (qui est je vous le rappelle : Pourquoi ne mémorisons-nous pas toutes les informations de la même manière ?)

Voici un schéma qui nous montre les différentes mémoires :

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Généralités sur la mémoire : les éclaireurs de la mémoire

                 L’étude de la mémoire a surtout été, jusqu’à la fin du XIXe siècle, l’attribut de la philosophie. Mais au XXe siècle, elle est devenue un sujet de la psychologie d’abord, puis de la biologie.

          1881 :

Le physiologiste Théodule Ribot développe sa « loi de régression des souvenirs » : la mémoire vieillissante se dégrade de façon ordonnée, du souvenir le plus récent au plus ancien, du souvenir plus complexe au plus simple.

1885 : 

             Le psychologue Hermann Ebbinghaus publie la première étude expérimentale de la mémoire humaine et de l’oubli.

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           1890-1900 :

Le neuroanatomiste Santiago Ramón y Cajal propose une idée révolutionnaire : l’apprentissage faciliterait l’expansion et la croissance de ce qu’il nommait des « protubérances*» connectant les neurones entre eux (les « synapses »). Et la persistance de ces modifications anatomiques pourrait servir de fondement à la mémoire. Il recevra le prix Nobel de médecine en 1906.

         1938 :

Le neurochirurgien Wilder Penfield émet le premier l’hypothèse d’un stockage des traces mnésiques* dans le lobe temporal du cerveau.

        1949 :

      Le psychologue Donald Hebb propose la première théorie neurobiologique de l’apprentissage et de la mémoire.

         

      1954 : 

     La psychologue Brenda Milner découvre que les lésions des structures temporales internes dissocient la mémoire  à  court terme de la mémoire à long terme et que les lésions limitées au lobe temporal interne altèrent profondément la capacité à former de nouveaux souvenirs.

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       1967 :

Le biologiste Seymour Benzer identifie chez la drosophile plusieurs protéines importantes pour les formes non déclaratives de la mémoire. Une étape cruciale dans l’étude de la génétique du comportement, de l’apprentissage et de la mémoire.

       1968 :

Les psychologues Richard Atkinson et Richard Shiffrin élaborent le premier modèle général de la mémoire. Il suppose l’existence de « magasins sensoriels », un « à court terme » et un autre «à long terme ».

       Décennie 1970 : 

Le neurobiologiste Eric Kandel décode les bases cellulaires de l’apprentissage et de la mémoire chez l’aplysie, un mollusque marin.

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       1972 :

Le psychologue Endel Tulving distingue mémoires sémantique et épisodique.

       1974 :

Le psychologue Alan Baddeley émet le premier l’hypothèse que la mémoire à court terme est elle-même multiple et introduit la notion de « mémoire de travail ».

      1980 :

Les neuropsychologues Larry Squire et Neal Cohen développent le concept de mémoire procédurale et de mémoire déclarative.

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Généralités sur la mémoire : test de mémoire

  Nous avons décidé de faire passer un test de mémoire sur le jury. Ce test  permet de mesurer la mémoire à court terme. Il se présente en 8 items dans lesquels il y a deux essais. Pour le faire passer après avoir dit à un membre du jury une série de chiffre (qui peut aller jusqu'à huit si le sujet ne ce trompe pas au deux essais d'un même item), cette personne doit nous répéter ces chiffres.

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En comptabilisant tous les points du sujet (chaque bonne réponse donne 1 point), nous pouvons comparer le résultat obtenu avec la courbe d'évolution de la mémoire des chiffres (c'est une courbe qui présente le score obtenu en fonction de l'âge de la personne)

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Les différentes mémoires : la mémoire sensorielle

1) L’utilité de la mémoire sensorielle

La mémoire sensorielle conserve fidèlement mais très brièvement l’information apportée par les différents sens, que sont l’ouïe, l’odorat, le toucher, la vue et le goût. La durée de la mémoire sensorielle est très courte, elle est de l’ordre de quelques centaines de millisecondes à une ou deux secondes au maximum. Cette mémoire constitue un passage obligé pour le stockage dans la mémoire à court terme.

Or les informations sensorielles sont prélevées de manière sélective. Il nous est d’ailleurs impossible de tout mémoriser. Nous retenons donc les informations signifiantes, c'est-à-dire uniquement si elles ont attirées notre attention. Toutefois, nous retenons d’autres stimuli* de manière non sélective ou inconsciente.

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2) L’encodage sensoriel

Les cellules réceptrices sensorielles sont associées à des cellules nerveuses ou sont elles même des neurorécepteurs. Elles transforment l’énergie reçue en signaux électriques par le changement de leur potentiel électrique : c’est ce que l’on appelle la transduction sensorielle. Les informations étant codées suivent différentes voies pour activer certaines zones du cerveau et être interprétées en conséquence. Les traces signifiantes (images, sons,…) sont ensuite transformées (encodées, parfois dans un autre système comme par exemple du système auditif en un système visuel) pour passer dans une mémoire plus stable : la mémoire à court terme.

3) Un exemple

     Pour illustrer les limites de la mémoire visuelle nous allons vous montrer une vidéo. Cette vidéo va vous permettre de constater par vous-même à quel point votre mémoire visuelle est limitée.

Cette vidéo est en anglais, mais l'intrigue en elle même importe peu dans ce que nous voulons montrer. Pour, tout de même, replacer brièvement le décor, la scène se passe dans un salon, à la suite d'un meurtre. Un inspecteur interroge alors les suspects sur leurs activités à l'heure du crime.

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Les différentes mémoires : la mémoire à court terme

1) Définition

La mémoire à court terme correspond à la rétention* temporaire de l'information en cours de traitement. Sa fonction est de permettre un stockage temporel et en même temps d'effectuer un certain nombre de traitements. Le registre à court terme semble avoir une capacité de stockage limitée, mais avec une vitesse de stockage et de lecture très rapide.

2) Explication

L'information en mémoire à court terme est maintenue activement. Le traitement qu'elle effectue consiste à maintenir l'information disponible le plus longtemps possible sous forme de révision mentale et permettre la liaison avec les informations de la mémoire à long terme. Les activités de recherche en mémoire à long terme et de recodage de l'information pour faciliter le passage en mémoire à long terme fait appel à la notion plus récente de mémoire de travail. Le registre à court terme semble utiliser un codage de l'information acoustique ou phonologique.

3) La mémoire de travail : une sous-partie de la mémoire à court terme

Une partie de la mémoire à court terme correspond à la mémoire de travail. La mémoire de travail permet de réaliser des manipulations cognitives sur des informations maintenues temporairement. C'est un système de mémoire transitoire impliquant simultanément les opérations de stockage et les opérations de traitement (garder présentes à l'esprit les informations nécessaires pour raisonner, comprendre une phrase ou la construire, calculer de tête) :

- Le stockage : les informations arrivent tout d’abord dans l’administrateur normal celui-ci sélectionne les informations, il coordonne et contrôle les opérations de traitement des systèmes esclaves. Il y a deux systèmes esclaves :

- la boucle phonologique* qui est responsable du stockage des informations verbales.

- le calepin visuo-spatial* qui lui stocke les informations visuelles et spatiales.

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schéma de la coordination des opérations de traitement de la mémoire de travail

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schéma de la boucle phonologique

- Le traitement : effectivement les informations passent de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme grâce à la mémoire de travail. Pour que ce passage s’effectue il faut que l’encodage soit approfondi, ou que l’information soit répétée ou encore si le sujet montre une valeur affective à celle-ci.

Cette mémoire est de courte durée. L'information est simplement maintenue quelques secondes pour permettre la manipulation des données nécessaires à la réalisation de la tâche en cours.

Le test des chiffres présenté dans l'introduction correspond tout à fait à l'évaluation de la mémoire à court terme

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Les différentes mémoires : la mémoire à long terme

La mémoire à long terme possède elle même trois mémoires majeures : la mémoire épisodique, la mémoire sémantique, et la mémoire déclarative.

1) La mémoire déclarative (ou explicite)brain1

            La mémoire déclarative est aussi appelée mémoire explicite.

Elle est accessible à la conscience et s’exprime par le langage et sous forme d’images. On retrouve dans cette mémoire les connaissances générales (de type sémantique) et spécifiques (de type épisodique).

La mémoire explicite reflèterait  les performances obtenues lors d’épreuves de rappel libre, rappel indicé, reconnaissances qui elles mettent en jeu une récupération consciente de l’information.

2) La mémoire épisodique : une sous mémoire déclarative          

         La mémoire épisodique est un système qui reçoit et emmagasine l’information concernant les épisodes ou des évènements temporellement datés, les événements de la vie, au même titre que les relations spatio-temporelles* qui les unissent.

Ce système est nécessaire à la récupération d’événements spécifiques. Les tâches de mémoires épisodiques recouvrent le souvenir d’événements s’étant déroulés plusieurs jours en arrière, d’objets vus quelques minutes auparavant, d’achats que l’on a faits la veille.

3) La mémoire sémantique : une deuxième sous mémoire déclarative 

            La mémoire sémantique est la mémoire des « connaissances définitives ». Elle est considérée comme faisant référence au langage, évoluant au fil des recherches vers les connaissances que nous possédons du monde qui nous entoure. Il s’agit d’une mémoire spontanée, facilement récupérable.

Dans cette conception, la mémoire sémantique est un système nécessaire au langage et aux connaissances générales. Cette mémoire n’enregistre pas les propriétés perceptives des stimuli mais plutôt les référents cognitifs des signaux d’entrées.

4) Mini Mental State

Le Mini Mental State ou Test de Folstein (aussi désigné par l’acronyme MMS) est un test d’évaluation des fonctions cognitives et de la capacité mnésique d’une personne. Le Mini Mental State est notamment employé lors d’une suspicion de démence (exemple : démence de type Alzheimer). Ce test fait appel à des souvenirs se trouvant principalement dans la mémoire à long terme.

Ce test consiste en une série de trente questions de difficultés variables et répartis en six catégories :

-          évaluation des capacités d’orientation dans le temps et dans l’espace

-          évaluation des capacités d’apprentissage et de transcription des informations

-          évaluation des capacités d’attention et de calcul

-          évaluation des capacités de rappel des informations et de rétention mnésique

-          évaluation des capacités de langage et d’identification

-          évaluation des capacités d’organiser une série de mouvements dans un but précis (praxie constructive)

Un score rendu en fin de test inférieur ou égal à 24 points permet d’évoquer un état de conscience altéré et d’orienter vers le diagnostic de la démence.

Le score varie en fonction d’une grille de points correspondants notamment à l’origine socioculturelle de la personne, à son niveau d’étude, à son état affectif et à la durée totale de l’examen. En fonction des sous-scores de chacune des parties, le type de démence peut-être précisé.

Nombre d’années de scolarité permettant une interprétation du score au cas par cas (données anglo-saxonnes indicatives) :

            Altération des fonctions cognitives si score inférieur à…

                        ° 19 pour des sujets ayant bénéficié de 0 à 4 ans de scolarité ;

                        ° 23 pour les sujets ayant bénéficié de 5 à 8 ans de scolarité ;

                        ° 27 pour les sujets ayant bénéficié de 9 à 12 ans de scolarité ;

                        ° 29 pour les sujets ayant le baccalauréat.                        

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        image du test MMS

                           

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Les différentes mémoires : la mémoire procédurale

1) Le rôle de la mémoire procédurale

 La mémoire procédurale est un système de mémorisation parallèle à celui que constituent la mémoire sensorielle, la mémoire à court terme et la mémoire à long terme. Cette mémoire est aussi appelée mémoire des habilités motrices mais elle est plus connue sous le nom de mémoire non-déclarative. Elle est inconsciente (ce qui la différencie de la mémoire déclarative), donc implicite, et permet de se souvenir d’association, de savoir faire (faire ses lacets, faire du vélo, nager,…), de gestes habituels et d’habitudes sensorimotrices. Cette mémoire est difficilement verbalisable et ne requière pas une récupération consciente ou intentionnelle du souvenir, nous ne sommes d’ailleurs en général pas conscient d’apprendre quelque chose. Elle se manifeste directement par l’action, et son acquisition est progressive.

2) Démonstration de la mémoire procédurale

  Exemple : vous apprenez à faire vos lacets

Tout d’abord notre mémoire sensorielle repère l’information à traiter, ensuite la mémoire de travail entre en action celle-ci doit intégrer la succession de geste à traiter (il faut qu’il y ait répétition du geste à traiter pour que le geste soit mémorisé).

Après notre mémoire de travail envoie l’apprentissage  « faire ses lacets » à la mémoire sémantique, la mémoire sémantique entre donc à partir de ce moment dans l’action de faire ses lacets mais cette action ne se fait pas encore automatiquement.

Pour finir le geste va devenir progressivement automatique et va donc passer parallèlement dans la mémoire procédurale et à partir de ce moment nous n’avons plus besoin de penser, de réfléchir à ce geste.

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Les bases neurobiologiques des différentes étapes de la mémorisation : l'encodage

Toute nouvelle information arrive au cerveau par les organes sensoriels. Celle-ci est alors traitée, codée, et transformée en une trace mnésique susceptible d’être stockée plus tard. C’est alors ici qu’interviennent le cortex frontal gauche et les hippocampes droit et gauche dans le processus d’encodage. Ce processus s’effectue plus ou moins précisément en fonction de notre degré d’attention, de notre motivation, mais aussi et surtout de notre implication émotive par rapport au fait et donc à l’information

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Les bases neurobiologiques des différentes étapes de la mémorisation : le stockage

Après avoir été encodée, une information est stockée de façon définitive dans le néocortex*, et plus particulièrement :

- occipital pour les informations visuelles détaillées (en bleu ciel sur le schéma) ;

- temporal externe pour les informations sémantique (en bleu foncé sur le schéma).

Le stockage, lui, est plus ou moins efficace en fonction de la qualité de l’étape suivante, à savoir, la consolidation.

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