Réseaux de Neurones et mémoire : rôle de l’hippocampe

Neuronal networks and memory: the role of hippocampus

Laboratoire de Neurobiologie des comportements, FRE 2076 CNRS-Université de Provence, IBHOP, Traverse Charles Susini, J3388 Marseille Cedex 13

Résumé

Les processus mnésiques relèvent à la fois du domaine de la cognition (par le contenu des souvenirs) et de mécanismes neurobiologiques. La pathologie a révélé le rôle de l’hippocampe, et l’expérimentation animale a précisé ses implications. L’hypothèse la plus largement admise est que les traces mnésiques sont sous-tendues par des réseaux neuronaux distribués mais parfaitement spécifiés, servant de support à des patrons spatio-temporels d’activités neuronales. Le marquage de ces réseaux au cours de la mémorisation serait rendu possible grâce à la plasticité synaptique, et le mécanisme le plus souvent évoqué est la transposition au niveau physiologique du phénomène expérimental de potentialisation à long terme. Au cours de la mémorisation, l’hippocampe jouerait un rôle dans le traitement des informations (analyse de leur nouveauté et de leur signification, par comparaison avec les informations déjà mémorisées), et permettrait le marquage de l’ensemble du réseau, essentiellement cortical. Nous rapportons des données à partir d’une discrimination olfactive chez le Rat étayant ces hypothèses. Considérant la neurochimie des processus mnésiques, il convient de distinguer les changements synaptiques spécifiques et les mécanismes de neuromodulation. Partant de nos travaux sur les effets de la vasopressine au niveau de l’hippocampe, nous illustrons ces deux types de mécanismes.

Abstract

Learning and memory are related both to cognitive processes and to neurobiological mechanisms. The human pathology focused on the role of the hippocampus and animal experiments have analyzed its implications. The most usually admitted hypothesis is that memories are underlied by distributed specific neural networks defined through the strengthening of certain synapses, under the action of the flow of information during learning. The best candidate for this strengthening of the synapses is a change in synaptic plasticity similar to the artificial phenomenon of long-term potentiation. During memory processes, the hippocampus would play a particular role in information processing (analyzing novelty and significance of the information) and would allow the specification of the neural network, mainly in the cortical territories. We report data in olfactory learning in rats comforting these hypotheses. Considering neurochemistry of memory processes, specific synaptic changes and neuromodulatory processes must be distinguished. We report data about vasopressin illustrating both kinds of mechanisms in the hippocampus.