L’hippocampe et le code neural de la mémoire spatiale

The hippocampus and the neural code of spatial memory

Laboratoire de Neurobiologie de la Cognition, UMR 6155 Université de Provence et Centre National de la Recherche Scientifique, Pôle 3C, Faculté de Saint-Charles, 3 place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 03, France

Auteur correspondant : Bruno Poucet, bruno.poucet@univ-provence.fr

Reçu : 26 Novembre 2009

Résumé

Les travaux sur les bases neurales de la mémoire spatiale suggèrent l’existence d’un réseau neuronal étendu dédié au codage de l’information spatiale et permettant l’orientation de l’organisme dans l’espace. Ce réseau inclut les cellules de lieu de l’hippocampe, les cellules d’orientation de la tête que l’on trouve dans différentes régions dont le post-subiculum, et les cellules grilles du cortex entorhinal. Certaines caractéristiques de l’activité des cellules de lieu ont été récemment mises en évidence et éclairent la contribution de l’hippocampe à la construction de la mémoire. Par exemple, la mémorisation d’un nouvel environnement repose sur un code de population dynamique dans lequel l’activité des neurones hippocampiques change brutalement pour adopter des états stables façonnés pendant l’apprentissage. Nous présentons ici une brève revue de certaines de ces propriétés émergentes pour montrer comment elles contraignent le code hippocampique de la mémoire.

Abstract

Recent work on the neural substrate of spatial memory strongly suggests the existence of a neuronal network dedicated to the coding of spatial information and allowing the subject to orient in space. This network includes place cells of the hippocampus, head direction cells which are found in several brain regions and particularly the post-subiculum, and grid cells in the entorhinal cortex. Several recently discovered features of place cell activity shed light on how the hippocampus contributes to memory construction. For instance, learning a novel environment relies on a dynamic population code in which place cell activity suddenly changes towards stable states built during previous experience. We briefly review these properties to show how they constrain the hippocampal memory code.