Le trajet vers votre boulangerie vous semble gravé quelque part, dans les mêmes neurones, depuis toujours. Faux. Une étude de l'Université Northwestern, publiée dans Nature Neuroscience, montre que les neurones des lieux familiers changent sans cesse de rôle. Et pourtant, vous ne vous perdez pas : une minorité de cellules reste stable, les autres datent vos passages.
En bref
- Les neurones de l'hippocampe qui codent les lieux familiers changent de spécialisation au fil des jours, alors qu'on les croyait fixes depuis 50 ans.
- Seuls 5 à 10 % des neurones observés chez la souris se comportaient en cellules de lieu stables, plus excitables que les autres.
- La dérive aiderait à distinguer deux visites d'un même endroit, et la perte d'excitabilité avec l'âge pourrait brouiller les souvenirs.
Le chiffre clé : 5 à 10 % des neurones observés se comportaient comme de vraies cellules de lieu, stables d'un jour à l'autre.
Une carte mentale que l'on croyait gravée depuis 50 ans
Pendant des décennies, la science a décrit l'hippocampe, une région clé de la mémoire, comme une carte. Des « cellules de lieu » y étaient censées coder votre environnement. Chaque endroit familier avait ses neurones dédiés, qui s'activaient fidèlement à chaque visite, comme des phares qui ne bougent pas.
En 2013, une étude a fissuré cette image. Elle a observé que ces cartes mentales fluctuaient. Les chercheurs ont donné un nom au phénomène : la « dérive représentationnelle hippocampique ». Un souvenir de lieu migre d'un groupe de neurones à un autre, sans que vous en ayez conscience.
La réponse courte à la question du titre tient en deux idées. D'abord, une petite partie des cellules reste stable et sert d'ancrage. Ensuite, la dérive des autres n'est pas un bug : elle a probablement une fonction, que nous détaillons plus bas.
Dombeck a tout verrouillé, et les neurones ont dérivé quand même
Restait une objection. Peut-être que la dérive venait simplement d'un environnement qui change d'un jour à l'autre : une odeur différente, un bruit, une vitesse de déplacement. Daniel Dombeck et son équipe de l'Université Northwestern ont voulu trancher en contrôlant tout.
Des souris ont été placées sur des tapis roulants, face à des écrans, dans un labyrinthe virtuel strictement identique à chaque session. Une fenêtre ouverte dans le crâne de l'animal permettait de suivre l'activité des neurones en temps réel, grâce à des marqueurs fluorescents.
| Paramètre | Ce que les chercheurs ont fait |
|---|---|
| Décor | Labyrinthe virtuel identique à chaque session |
| Odeur | Même odeur, diffusée dans un cône devant le museau |
| Son | Bruit blanc constant |
| Déplacement | Vitesse identique |
Dombeck pensait que ce contrôle extrême stabiliserait enfin les cartes mentales. Il s'est trompé. Les résultats, publiés dans Nature Neuroscience, confirment que la dérive persiste même quand tout est figé.
Seuls 5 à 10 % des neurones se comportent en vraies cellules de lieu
C'est le chiffre le plus frappant de l'étude. Parmi les neurones observés, seuls 5 à 10 % agissaient comme des cellules de lieu classiques : ils s'activaient de façon constante pour des endroits précis, jour après jour.
Ces cellules stables avaient un point commun, une excitabilité élevée. Elles réagissent plus facilement aux stimuli. À l'inverse, les neurones moins excitables changeaient de « spécialisation » spatiale au fil des jours.
| Type de neurones | Excitabilité | Comportement |
|---|---|---|
| 5 à 10 % des neurones observés | Élevée | Activés de façon constante pour un lieu précis |
| Les autres neurones | Plus faible | Changent de spécialisation spatiale au fil des jours |
Votre cerveau ne range donc pas les lieux comme des coordonnées GPS figées. Il les conserve plutôt comme des souvenirs fluides, constamment réécrits, avec quelques points fixes pour s'y retrouver.
La dérive sert à ranger vos souvenirs par épisodes
Pourquoi le cerveau laisserait-il ses cartes bouger ? Dombeck propose une explication : la dérive aiderait à distinguer vos différentes visites d'un même lieu. Grâce à cette mise à jour permanente, le déjeuner d'hier au restaurant et celui d'aujourd'hui ne se fondent pas dans une masse confuse.
Chaque passage laisse ainsi une empreinte légèrement différente. Les souvenirs deviennent des épisodes distincts, avec un avant et un après.
La dérive fonctionnerait alors comme une horloge biologique. Elle permet au cerveau de marquer le passage du temps et d'organiser vos expériences en chapitres de votre histoire personnelle. Vous reconnaissez la rue grâce aux cellules stables. Vous savez que ce n'était pas la même journée grâce à celles qui bougent.
Avec l'âge, la perte d'excitabilité pourrait brouiller la carte
Cette découverte éclaire aussi le vieillissement cérébral. Avec les années, les neurones perdent de leur excitabilité. Si les quelques cellules stables qui ancrent vos souvenirs deviennent moins réactives, c'est tout le système de navigation mentale qui peut s'effriter. Cela pourrait expliquer des souvenirs moins précis et plus confus.
Dombeck avance une piste, qu'il présente comme une spéculation : maintenir ou restaurer l'excitabilité des neurones pourrait préserver les capacités de mémoire face au temps. Rien n'est testé chez l'humain à ce stade.
Autre limite : l'étude porte sur des souris. Elle révèle toutefois probablement un mécanisme répandu chez les mammifères. Votre cerveau ressemble moins à un disque dur qui stocke des données fixes qu'à un système dynamique en réorganisation permanente.
Vos questions
Les neurones de mes lieux familiers changent-ils vraiment chaque jour ?
Chez la souris, la majorité des neurones observés changent de spécialisation spatiale au fil des jours. Seuls 5 à 10 % restent stables. Les chercheurs pensent que le mécanisme existe probablement chez tous les mammifères, mais l'étude porte sur des souris.
Pourquoi ne me perds-je pas si la carte bouge sans cesse ?
Une petite minorité de cellules, très excitables, reste fidèle à des endroits précis et sert d'ancrage. Les autres dérivent, ce qui permet surtout de distinguer vos différentes visites d'un même lieu.
Cette découverte aidera-t-elle contre le déclin de la mémoire ?
C'est une piste, pas un traitement. Avec l'âge, les neurones perdent de leur excitabilité, ce qui pourrait brouiller les souvenirs. Daniel Dombeck spécule qu'en la maintenant ou en la restaurant, on préserverait la mémoire, mais cela reste à démontrer.
Sources : sciencepost.fr.
