L'hippocampe prédit l'avenir, remettant en cause le rôle traditionnel de la mémoire

Des recherches menées par le neuroscientifique Mark Brandon remettent en question la conception traditionnelle de la mémoire, suggérant que le système mnésique, centré sur l'hippocampe, fonctionne fondamentalement pour anticiper les événements futurs plutôt que de simplement enregistrer les expériences passées. Cette perspective ouvre des perspectives significatives pour l'élucidation de la fonction cognitive et l'élaboration de stratégies thérapeutiques pour les affections neurodégénératives.

Le principe fondamental avancé est que la mémoire, spécifiquement au sein de l'hippocampe, structure essentielle à la mémorisation et à l'orientation spatiale, apprend activement à prédire les séquences d'événements imminents. Ce processus implique la mise à jour constante d'un modèle interne du monde, affiné par les erreurs de prédiction, c'est-à-dire les écarts entre ce qui est attendu et ce qui se produit réellement. Cette découverte, publiée dans la revue Nature, est le fruit d'une collaboration entre le Brandon Lab de l'Université McGill et des chercheurs de l'Université Harvard.

L'équipe, incluant le Dr Mark Brandon, professeur agrégé au Département de psychiatrie de McGill et chercheur au Centre de recherche Douglas, a enregistré l'activité neuronale hippocampique chez des souris soumises à des tâches d'apprentissage basées sur la récompense. L'utilisation de techniques d'imagerie avancées a permis de visualiser en temps réel comment les schémas d'activation neuronale évoluaient sur plusieurs semaines d'apprentissage. Les observations ont révélé un déplacement temporel significatif: l'activité neuronale maximale, initialement alignée sur la réception de la récompense, a progressivement anticipé l'événement, se manifestant avant même que l'animal n'atteigne l'objectif.

Ce décalage temporel constitue une preuve tangible que les neurones commencent à s'activer au moment où le cerveau anticipe le résultat, démontrant le rôle proactif du système mnésique dans la préparation de l'organisme à l'avenir. Ce mécanisme neurobiologique fournit des corrélats visibles à des concepts psychologiques tels que le conditionnement pavlovien, transformant l'apprentissage basé sur la récompense en un phénomène observable impliquant la plasticité synaptique et la réorganisation temporelle de l'activité neuronale. L'hippocampe se révèle ainsi être un maître dans la reconnaissance des motifs répétitifs pour établir des schémas prédictifs.

L'impact clinique de cette nouvelle compréhension est substantiel, particulièrement en ce qui concerne les maladies neurodégénératives qui affectent gravement l'hippocampe, comme la maladie d'Alzheimer. Il est désormais envisagé que le déficit dans cette maladie ne réside pas uniquement dans l'oubli du passé, mais dans la perte de la capacité à apprendre de l'expérience et à anticiper les conséquences. La perturbation de cette fonction prédictive pourrait expliquer les difficultés précoces observées dans la prise de décision chez les patients atteints d'Alzheimer. La nouvelle perspective du codage prédictif ouvre des voies thérapeutiques axées sur la restauration de la capacité du cerveau à actualiser son modèle du monde et à réduire les erreurs de prédiction, consolidant le rôle de l'hippocampe comme mécanisme essentiel pour la navigation dans le futur.