La stimulation électrique de l’amygdale augmente la mémoire humaine

Une étude montre que la stimulation directe par amygdale améliore la mémoire déclarative chez l’homme.

Illustration de l’amygdale basolatérale (bleu), de l’hippocampe (jaune) et du cortex périrhinal (rose) et des signaux électriques de chaque région lors d’un essai de reconnaissance.

Source: Cory Inman, Université Emory; Modèle cérébral tridimensionnel adapté avec l’autorisation du modèle de cerveau virtuel AMC.

Pour la première fois, les neuroscientifiques ont découvert que la stimulation électrique de faible amplitude de l’amygdale améliore la mémoire déclarative chez l’homme. Cette étude potentiellement révolutionnaire a été publiée en ligne avant impression, le 18 décembre 2017, dans la revue PNAS. (“ Déclaratif”   ou la mémoire “explicite” fait référence à des souvenirs qui peuvent être articulés et décrits, tels qu’un objet spécifique sur une photographie.)

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Notamment, les chercheurs de l’Université Emory qui ont mené cette étude ont pu utiliser une stimulation électrique à l’amygdale pour stimuler la mémoire déclarative d’une personne sans provoquer une réponse émotionnelle subjective. Des recherches antérieures sur des rongeurs effectuées par des membres de l’équipe d’Emory ont montré qu’une stimulation électrique directe de l’amygdale pouvait améliorer la consolidation de la mémoire lors d’événements non émotionnels chez la souris. Cependant, c’est la première fois que les neuroscientifiques ont identifié que la stimulation électrique directe de l’amygdale pouvait améliorer la mémoire déclarative chez l’homme.

Pour l’anecdote, la plupart d’entre nous ont connu la vague nostalgique de souvenirs qui se précipitent sur “Throwback Thursday” (#TBT) lorsqu’une photo vintage sur les réseaux sociaux évoque des flashbacks éclatants à une autre époque et dans un autre lieu. Malheureusement, de nombreuses personnes souffrant de lésions cérébrales traumatiques, de maladies neurodégénératives ou de troubles cognitifs ont des difficultés à former et à rappeler des souvenirs déclaratifs.

La bonne nouvelle: Bientôt, une stimulation électrique fine des régions cérébrales ciblées pourrait devenir un moyen thérapeutique de préserver divers types de fonction de mémoire autobiographique et de traiter un large éventail de troubles neuropsychiatriques.

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Dans une déclaration de signification, les auteurs de la nouvelle étude sur la stimulation de l’amygdale écrivent: “Les résultats montrent que l’amygdale humaine a une capacité générale d’initier l’amélioration de mémoires déclaratives spécifiques plutôt qu’un rôle plus étroit limité indirectement aux effets émotionnels sur la mémoire.” L’étude ajoute à un nombre croissant de preuves empiriques montrant que l’amygdale est bien plus qu’un simple centre basé sur les émotions qui répond à la peur.

“L’amygdale n’est pas le centre de la peur du cerveau.” – Joseph E. LeDoux

L’un des neuromythes les plus répandus (une idée fausse répandue au sujet du cerveau) est que l’amygdale est simplement un «centre de la peur» dans le cerveau humain. Le neuroscientifique légendaire Joseph E. LeDoux – qui a étudié l’amygdale pendant des décennies dans son laboratoire à NYU – a contribué à démystifier ce neuromyth et à remettre les pendules à l’heure dans son article de 2015 sur Psychology Today:

Au fil des ans, le rôle de l’amygdale dans les réponses émotionnelles et l’apprentissage basé sur la peur a été largement étudié dans les laboratoires du monde entier. Par conséquent, il était important pour les neuroscientifiques Emory de ne pas déclencher de réactions de stress “combat ou fuite” lors de l’étude de l’amélioration de la mémoire déclarative en maintenant les images utilisées dans cette expérience neutre sur le plan émotionnel.

Les chercheurs ont également utilisé un courant électrique faible de 0,5 milliampères, administré pendant une seconde seulement. Ce court laps de temps et cette faible amplitude étaient intentionnellement conçus pour ne pas déclencher de réactions émotionnelles, élever le rythme cardiaque ou déclencher d’autres signes d’excitation du système nerveux autonome. En fait, le courant électrique était si rapide et si subtil que les participants à l’étude ont déclaré ne pas savoir quand le courant électrique était allumé ou éteint pendant l’expérience.

La cohorte de cette étude consistait en quatorze patients atteints d’épilepsie qui subissaient une procédure de surveillance des crises par électrodes de profondeur intracrânienne à l’Université Emory. Au cours de cette procédure, les patients ont également été invités à visualiser une série de 160 images non émotionnelles d’objets neutres. La moitié des patients ont reçu une dose de stimulation électrique de faible amplitude d’une seconde à l’amygdale après avoir visionné une image particulière de la série, l’autre moitié ne l’étant pas. De plus, 40 images inédites ont été ajoutées sous forme de leurres lors d’un quiz sur le rappel de mémoire explicite le lendemain.

Les participants qui ont reçu une stimulation directe par amygdale électrique ont obtenu de meilleurs résultats lorsqu’ils ont reçu un test de mémoire de reconnaissance des 200 images le jour suivant. Plus précisément, 79% des participants ont montré une amélioration des tests de mémoire au jour le jour, les 21% restants ne montrant aucune amélioration.

“Nous avons pu marquer des souvenirs spécifiques pour mieux nous en souvenir plus tard”, a déclaré dans un communiqué Cory Inman, co-premier auteur du laboratoire de neurosciences cognitives Hamman et chercheur postdoctoral au département de neurochirurgie de l’Université Emory. “Un jour, ceci pourrait être incorporé dans un dispositif destiné à aider les patients souffrant de troubles sévères de la mémoire, comme ceux souffrant de lésions cérébrales traumatiques ou de troubles cognitifs légers associés à diverses maladies neurodégénératives. Cependant, en ce moment, il s’agit plus d’une découverte scientifique que thérapeutique. ”

Comment et pourquoi la stimulation directe de l’amygdale améliore-t-elle la mémoire?

Les neuroscientifiques d’Emory spéculent que l’amygdale est capable de moduler les processus de consolidation de la mémoire dans d’autres régions du cerveau, telles que l’hippocampe et le cortex périrhinal. Comme l’expliquent les auteurs: “Les oscillations neuronales dans l’amygdale, l’hippocampe et le cortex périrhinal au cours de ce test de mémoire le lendemain ont montré qu’une corrélation neurale de l’amélioration de la mémoire était une augmentation des interactions oscillatoires thêta et gamma entre ces régions.”

De toute évidence, des recherches beaucoup plus humaines sont nécessaires pour mieux comprendre comment et pourquoi la stimulation électrique de l’amygdale améliore la mémoire déclarative. L’équipe Emory est en train de peaufiner les paramètres de stimulation de l’amygdale afin de déterminer exactement comment optimiser la mémoire. Ils se penchent également sur une batterie d’autres tests de mémoire liés au rappel spatial ou verbal et au développement de nouvelles techniques de recherche imitant plus étroitement les mémoires déclaratives d’événements du monde réel.

Mettez-y une broche: gardez vos antennes en place et restez à l’affût des dernières recherches sur les techniques de stimulation cérébrale et de neuromodulation ciblées. Sur la base des récentes avancées cliniques et des tendances de la recherche en neurosciences, la neuromodulation semble être sur le point de devenir la prochaine grande entreprise. Pour en savoir plus sur ce sujet, consultez «La neuromodulation du cervelet influence le comportement social».

Les références

Inman, Cory S., Joseph R. Manns, Kelly R. Bijanki, David I. Bass, Stephan Hamann, Daniel L. Drane, Rebecca E. Fasano, Christopher K. Kovach, Robert E. Gross et Jon T. Willie. “Stimulation électrique directe de l’amygdale améliore la mémoire déclarative chez l’homme.” PNAS (Publié en ligne avant impression: 18 décembre 2017) DOI: 10.1073 / pnas.1714058114