2) Zoom sur les étapes de la mémorisation

a) Les différents types de mémoire

Retenir un numéro de téléphone, faire du vélo, se rappeler un événement historique ou personnel… toutes ces actions font appel à notre mémoire. Ou plutôt à nos mémoires, car les scientifiques en distinguent cinq, qui assurent des fonctions différentes. La mémoire se compose de cinq systèmes de mémoire impliquant des réseaux neuronaux distincts bien qu’interconnectés :

--> La mémoire de travail (à court terme) est au cœur du réseau.
--> La mémoire sémantique et la mémoire épisodique sont deux systèmes de représentation consciente à long terme.
--> La mémoire procédurale permet des automatismes inconscients.
--> La mémoire perceptive est liée aux sens.

Cet ensemble complexe est indispensable à l’identité, à l’expression, au savoir, aux connaissances, à la réflexion et même à la projection de chacun dans le futur.

Pour commencer, il est important de savoir que les capacités de mémorisation évoluent en fonction de l’âge. Dès qu'il commence à prendre conscience de son environnement, l'enfant utilise sa mémoire. Découvrant un monde de formes, de couleurs, d'odeurs, il tend à mémoriser ce qui l'entoure au fur et à mesure de son apprentissage. Cette mémorisation se développe d'autant plus qu'il entame sa scolarisation et sa socialisation. Dès les petites classes, il apprend le langage et le processus de mémorisation se met en marche. L'adolescence est, sans doute, la période où la mémoire tourne pour tout le monde à « plein régime ». Elle est très sollicitée (attention, concentration, esprit logique, esprit de synthèse), ce qui la rend aussi plus productive, puisque la mémoire fonctionne d'autant mieux qu'elle est plus fréquemment sollicitée. Lorsque nous entrons dans la vie active, c’est-à-dire lorsque nous devenons des adultes (études ou occupation d’un emploi), nous sollicitons de moins en moins notre mémoire. Les seniors, lorsqu’ils partent à la retraite, tournent la page de leur vie professionnelle. Il est alors indispensable qu’ils fassent travailler leurs neurones s’ils veulent éviter de rencontrer des troubles de la mémoire.

La mémoire perceptive

Voilà une mémoire non-consciente qu'exploitent volontiers les publicitaires. Et pour cause : elle imprime dans notre esprit, de façon totalement automatique et involontaire, une trace des images, odeurs, sons… auxquels nous sommes exposés, avant même que nous leur donnions un sens. Elle permet de retenir, des visages, des voix, des lieux… Cette mémoire des sensations s'appuie sur les organes des sens. Elle est à la base de tous les souvenirs. Ce qui explique sans doute que l'on se rappelle plus aisément le visage d'une personne qui nous a fait d'emblée « forte impression ». Sans surprise, la mémoire perceptive repose sur les aires sensorielles primaires du cerveau : cortex visuel, auditif, somatosensoriel (pour le toucher), olfactif et gustatif.

La mémoire à court terme : la mémoire de travail

Vous souvenez-vous de ce que vous avez mangé ce matin ? Hier ? Il y a une semaine ? Un mois ? Un an ? Vous pensez peut-être que vous souvenir de votre repas de ce midi relève de la mémoire à court terme. Eh bien, non ! La mémoire à court terme correspond à une période de 30 secondes. Les mots que vous avez lus dans la dernière phrase sont dans votre mémoire à court terme, les mots en haut de la page l'ont déjà quittée.

Peut-être la plus indispensable de toutes, la mémoire de travail est active à tout instant de notre vie consciente : c’est la mémoire du présent. Elle nous permet de retenir des informations pendant quelques secondes, voire quelques dizaines de secondes. Elle est mise en jeu lorsque nous répétons mentalement un numéro de téléphone, lorsque nous demandons à un passant notre chemin et tentons de restituer mentalement les indications qu’il nous donne (tourner à gauche, puis à droite après le feu…). C’est encore grâce à elle que vous parvenez à lire cette phrase tout en gardant à l’esprit le début de ce texte. Elle nous permet de manipuler en temps réel les informations dont nous avons besoin pour parler, lire, planifier, réfléchir, calculer… Principalement localisée dans le lobe frontal, à l’avant du cerveau, elle constituerait l’un des mécanismes fondamentaux de la conscience. Dans la plupart des cas, les mécanismes neurobiologiques associés à la mémoire de travail ne permettent pas le stockage à long terme de ce type d’informations : leur souvenir est vite oublié.

--> 7, le nombre magique
Le chiffre 7 serait le "nombre magique" de la mémoire de travail. Il s’agit du nombre d’éléments pouvant être mémorisés simultanément à court terme, avec une marge de plus ou moins deux éléments. En moyenne, nous sommes donc tous capables de retenir pendant quelques secondes entre 5 et 9 items.
Divers procédés mnémotechniques utilisent cette propriété de notre cerveau pour élargir les capacités de la mémoire de travail.

Entre autres, dans la mémoire à court terme, la capacité de stockage d’informations y est limitée, de durée brève et la détérioration du contenu rapide.

La mémoire à long terme

Il existe trois types de mémoire à long terme : la mémoire procédurale, sémantique et épisodique. Sa capacité de stockage est théoriquement illimitée. L'info y est détenue de façon durable.

--> La mémoire procédurale

Inconsciente et pourtant indispensable au quotidien, elle est la mémoire du savoir-faire et des habiletés motrices. Tenir une fourchette, faire du vélo, manier un stylo, jouer d'un instrument de musique, résoudre de façon routinière une équation mathématique… Cette mémoire est particulièrement sollicitée chez les artistes ou encore les sportifs pour acquérir des procédures parfaites et atteindre l’excellence. Ces processus sont effectués de façon implicite, c’est à dire inconsciente. Les mouvements se font sans contrôle conscient et les circuits neuronaux sont automatisés. Toutes ces compétences, qui sont autant d'automatismes, relèvent de la mémoire procédurale. Si celle-ci interagit avec les autres types de mémoire, elle s'en distingue clairement. La mémoire procédurale met notamment en jeu le cortex moteur, les ganglions de la base et le cervelet.

--> La mémoire sémantique

Il s'agit de notre dictionnaire interne. C'est elle qui stocke les connaissances que nous avons sur nous-mêmes (notre histoire, notre personnalité) et sur le monde (géographie, politique, actualité, relations sociales ou encore expérience professionnelle). La mémoire sémantique est donc l'ensemble des connaissances qui ne se rapportent pas à des événements vécus : c’est la mémoire du savoir et des connaissances. Elle concerne des données personnelles accessibles à notre conscience et que l’on peut exprimer. Connaître la date des attentats des Tours Jumelles relève de la mémoire sémantique, tandis que le souvenir du contexte dans lequel nous avons appris la nouvelle relève de la mémoire épisodique, que nous aborderons juste après. Ces deux mémoires sont intimement liées : nombre de nos connaissances (le concept de « conférence », par exemple) se forment à partir de souvenirs épisodiques précis (les conférences auxquelles nous avons assisté). Elles sont néanmoins distinctes. Après un accident, certains individus ne peuvent plus mémoriser des événements, tandis qu'ils sont encore capables d'apprendre de nouveaux concepts. En cause : des réseaux cérébraux différents. La mémoire sémantique, elle, met en jeu essentiellement les lobes frontal et temporal gauches.

--> La mémoire épisodique

Ce que nous appelons communément « souvenirs » est la mémoire des épisodes de notre vie, la mémoire dite épisodique. C’est une forme de mémoire explicite ou consciente. Elle permet de se souvenir de moments passés (événements autobiographiques) et de prévoir le lendemain. La naissance d'un enfant, un mariage… Tous les souvenirs épisodiques se rapportent à des événements contextualisés, vécus dans un lieu à un instant donnés. Contrairement à ce que l'on pourrait croire, le répertoire de notre mémoire épisodique est assez pauvre. Hormis des événements très marquants, associés à un bonheur ou à un danger intenses, nous ne conservons pas, à long terme, beaucoup de souvenirs précis de notre vie. Nombre sont oubliés (ce que nous avons mangé mardi dernier, la plupart de nos anniversaires…) ou « sémantisés ». Ils viennent alors enrichir le répertoire de nos connaissances générales. Ainsi, lorsque vous partirez à la retraite, vous ne rappellerez pas en détail chaque jour passé au travail. En revanche, il vous restera le souvenir d'une ambiance, des lieux, un savoir-faire. Deux régions cérébrales apparaissent particulièrement importantes pour le stockage et la remémoration des souvenirs épisodiques : le cortex préfrontal et l'hippocampe.

Après avoir vu les différents types de mémoire, comment passer de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme ?

b) Comment crée-t-on un souvenir ?

En gros, les souvenirs sont des bouts d'information stockés dans notre cerveau, qui ont pénétré notre conscience et qui peuvent être extraits selon les circonstances. Il peut s'agir d'images (photographies ou textes), d'odeurs, de goûts, de sentiments… Les souvenirs ordonnent notre vie, nous permettent de reconnaître les autres et de communiquer avec eux.
À quoi ressemble un souvenir du point de vue anatomique ? Il n'y a pas de réponse claire. On peut l'imaginer comme un circuit ou réseau de connexions entre cellules nerveuses. Quand une personne apprend quelque chose, le cerveau crée de nouveaux circuits, maintenus actifs pour que ce nouveau savoir puisse être remobilisé. Un grand nombre de synapses, réparties dans le cerveau, sont nécessaires pour un seul souvenir. Les circuits inutilisés se déconnectent progressivement et l'information est perdue. Voilà comment les gens oublient.

C'était il y a trois, dix ou trente ans. Le jour où vous avez décroché votre premier boulot, la

soirée du mariage de votre meilleur ami, ou encore la scène de cette incroyable gamelle à vélo qui vous a conduit à l'hôpital. Que l'on cherche à les revivre ou qu'un indice nous transporte accidentellement dans notre passé, les souvenirs sont là en chacun de nous. Mais de quelle nature est-elle, cette trace laissée en nous par une ambiance, des sensations, un événement, des images, une odeur, une conversation ? Dans quelle réalité physiologique une chose aussi insaisissable est-elle ancrée ? Quelque part dans la complexité de notre cerveau, parmi des milliards de neurones, reliées par des milliards de milliards de connexions et d’innombrables molécules chimiques… mais où exactement ?

--> Le souvenir, une carte spatio-temporelle d’activité neuronale…

1° Des neurones s'activent dans différentes régions du cerveau
Dans chacune des aires sensorielles (visuelle, auditive…) sollicitées par une scène vécue, des neurones s'activent générant des « motifs d'activités neuronales ».

Lorsque nous sollicitions un ou plusieurs de nos sens, une information (image, odeur, son…) appelée stimulus entre d'abord dans la mémoire sensorielle ou perceptive. Puis, elle devient partie de la mémoire de travail. S’en suit une succession d’étapes afin que l’information soit transformée en un souvenir durable.

= L’encodage

Pour qu'une information soit stockée dans la mémoire à long terme, il faut qu'elle soit encodée. Autrement, elle est supprimée pendant qu'elle est dans la mémoire à court terme.
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.
L'information est « encodée » lorsque les stimuli sont transformés en une forme stockable dans le cerveau. Il existe 3 types d'encodage :
- l'encodage acoustique (mémorisation des informations transmises par des sons) ;
- l'encodage visuel (mémorisation d'une image ou d'autres caractéristiques visuelles) ;
- l'encodage sémantique (mémorisation d'une signification).

2° Ces signaux sont transmis à l'hippocampe qui active certains de ses neurones
Les différents motifs d'activité neuronale sont combinés par le cortex entorhinal en 1 seul signal

(véritable carte spatio-temporelle des zones du cerveau activées), transmis à l'hippocampe. Ce dernier active alors certains de ses neurones selon un motif unique, qui correspond aux souvenirs de la scène, appelé chemin actif.

= Le stockage

Il s’agit du rangement de l’information dans la zone appropriée du cerveau, appelée zone stable :

- Dans le lobe occipital pour les informations visuelles ;
- Dans le lobe temporal pour les informations auditives et sémantiques ;
- Dans le lobe pariétal pour les informations du toucher.

Certains facteurs peuvent modifier cette conservation de l’information, notamment, plus la charge affective est importante plus le stockage sera durable. Le temps de stockage reste illimité à condition de réutiliser ces informations régulièrement.
ex. Si l’on parle fréquemment anglais, on s’en souvient facilement, or si l’on ne le parle pas couramment, on l’oublie très rapidement.

3° Ce réseau de neurones hippocampiques est consolidé : le souvenir devient durable
Le réseau de souvenirs s'active dans l'hippocampe : dans la seconde, les synapses sont stimulées. Des récepteurs supplémentaires apparaissent sur les synapses (connections entre neurones) : dans la minute, elles se renforcent. Puis de nouvelles synapses se forment dans la journée, ce qui renforce le réseau de neurones.

= 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.

Et pour la mémoire procédurale alors ?

Pour qu’un geste précis entre dans la mémoire à long terme procédurale, il doit être répété plusieurs fois. Ainsi, il deviendra un automatisme (ex. Faire ses lacets, faire du vélo…).

--> En d'autres termes...

c) Comment un souvenir rejaillit ?

= La récupération
Il s’agit ici de la dernière étape de la mémorisation appelée récupération : on réutilise une information déjà stockée au moment où on en a besoin. Lorsqu’une composante du souvenir est réactivée, elle réactive le réseau tracé dans l’hippocampe. Ce dernier mobilise l’ensemble de régions cérébrales (cortex visuel, somatosensoriel, préfrontal, gustatif) qui ont participé à la formation du souvenir. C’est le chemin inverse de la création d’un souvenir.
Par exemple, via le cortex visuel, une photo vous rappelle le souvenir de votre mariage dans l’hippocampe. Le réseau unique associé à ce souvenir se réactive et les zones activées lors du mariage le sont à nouveau. Le souvenir remonte donc à votre conscience.

Quels types de mémoire peuvent faire rejaillir un souvenir ?

La mémoire peut travailler de deux façons. Quand on essaie de se souvenir de quelque chose – une date d'anniversaire, ou ce que l'on a mangé au petit-déjeuner, par exemple – et que l'on est conscient de mobiliser un souvenir, notre cerveau utilise la mémoire explicite ou déclarative.

La mémoire inconsciente est un type de mémoire qu'on appelle mémoire implicite. La conduite en voiture est un exemple d'utilisation de la mémoire implicite : on met le contact et on réalise tous les gestes nécessaires à la conduite sans réfléchir à la manière dont on les effectue et on obéit au Code de la route sans avoir à se souvenir consciemment de la signification de tel ou tel panneau.

Mémoires imbriquées

       Les formes prises par le stockage et la restitution d'informations chez l'humain sont si nombreuses qu'il est difficile de s'en tenir uniquement à quelques types de mémoire.
Il faut envisager des imbrications entre les systèmes de mémoire. La mémoire de travail par exemple fait appel à la mémoire sémantique : pour suivre une conversation, il faut comprendre le sens des mots ou le vocabulaire de la langue. De même, un souvenir peut faire appel à divers types de mémoire.

       De ces imbrications naissent de nouveaux types de mémoire : par exemple la mémoire autobiographique, essentielle à la construction de notre identité, comprend à la fois la mémoire sémantique (je sais que je suis né à telle date, à tel endroit et que cette personne est mon frère) et la mémoire épisodique (je me rappelle mon dernier voyage de classe).

          Les discussions sur les subdivisions de la mémoire courent toujours dans les laboratoires, les hôpitaux et les congrès scientifiques.