Une nouvelle recherche révèle que le codage de la mémoire cérébrale peut améliorer l'IA, les thérapies mémorielles et les outils d'apprentissage

Un nouveau document de recherche intitulé Les neurones hippocampiques et entorhinaux humains codent la structure temporelle de l'expérience explore comment notre cerveau organise les souvenirs en identifiant des modèles au fil du temps, même lorsque nous Je n’en suis pas consciemment conscient. L’étude s’est spécifiquement concentrée sur les neurones de l’hippocampe et du cortex entorhinal, deux régions cérébrales clés impliquées dans la mémoire et l’apprentissage.

Dans cette étude, les chercheurs ont surveillé l'activité cérébrale de 17 patients épileptiques et à qui on avait implanté des électrodes intracrâniennes - de minuscules dispositifs placés à l'intérieur du cerveau pour surveiller son activité électrique. Cela a permis aux scientifiques d’observer directement le comportement des neurones lorsque les personnes sont exposées à des modèles ou à des séquences d’événements. Dans le cadre de cette expérience, les patients ont vu environ 120 images de personnes, d'animaux, d'objets et de monuments pendant 40 minutes - cela également, dans un ordre spécifique. Les chercheurs ont analysé comment les neurones de l'hippocampe (une partie du cerveau qui aide à stocker et à récupérer les souvenirs) et du cortex entorhinal (une région qui communique avec l'hippocampe pour traiter à la fois le temps et l'espace) réagissaient à ces images.

Une découverte majeure était que les neurones modifiaient lentement mais régulièrement leur activité à mesure que les patients étaient exposés à ces modèles d'images, même si les participants n'en étaient pas informés. Les neurones codaient ce qu'étaient les images (quelles informations) et dans quel ordre elles apparaissaient (informations « quand »). Cela a donné lieu à une représentation de la même séquence/modèle, un processus connu sous le nom de codage de séquences temporelles – essentiellement la façon dont le cerveau suit l'ordre des événements au fil du temps. Même lorsque les images étaient ensuite présentées dans un ordre aléatoire, les neurones se souvenaient toujours de la séquence originale.

La relecture neuronale était un autre aspect de la même étude, où les neurones rejouaient rapidement la même chose. séquence d'événements pendant les pauses. Se déroulant à un rythme beaucoup plus rapide, cette relecture est censée aider le cerveau à consolider ou à intégrer la mémoire de la séquence. Les chercheurs ont établi des parallèles entre la façon dont le cerveau code l'espace et le temps, suggérant que des mécanismes similaires sont à l'œuvre, que l'on navigue dans l'espace (par exemple, en marchant dans un labyrinthe ou un espace confiné) ou qu'on suive la séquence d'événements dans une chronologie.

Alors, quelles sont les implications de cette recherche ? Le cerveau est l’organe le plus complexe au monde et cela nous permettra de mieux comprendre sa capacité à organiser les expériences selon des schémas prévisibles. Même sans conscience, nos neurones s’efforcent de donner un sens au monde, organisant à la fois l’espace et le temps pour nous aider à nous souvenir et à anticiper les événements futurs.

Les applications concrètes dans divers domaines incluent l'éducation, où ces découvertes pourraient conduire à de meilleures méthodes d'apprentissage en structurant le matériel d'une manière qui reflète la façon dont le cerveau traite naturellement les séquences - en bref, une meilleure rétention de la mémoire. Dans le domaine de la santé, la recherche pourrait guider le développement de thérapies pour les troubles de la mémoire comme la maladie d'Alzheimer. L’intelligence artificielle et les systèmes d’apprentissage automatique pourraient bénéficier de l’imitation des capacités prédictives du cerveau, conduisant ainsi à des technologies plus intelligentes et plus adaptatives.

Les interfaces cerveau-machine, similaires à Neuralink, pourraient exploiter le codage temporel pour aider les personnes souffrant de déficiences neurologiques. Cela leur permettra de mieux contrôler les prothèses ou les appareils de communication. Enfin et surtout, les traitements de santé mentale, en particulier pour des affections comme le SSPT, pourraient être intensifiés - simplement en ciblant la manière dont les souvenirs traumatiques sont codés et rappelés, nous offrant ainsi de nouvelles façons de gérer les pensées intrusives.

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