Ku Yixuan丨Voulez-vous « vivre dans le présent » avec seulement 5 minutes de mémoire ?

Imaginez si nous n'avions pas d'hippocampe. Nous ne serions pas capables de former de nouveaux souvenirs à long terme, mais nous aurions toujours une mémoire à court terme, ce qui nous permettrait de vivre l'instant présent.

Ku Yi Xuan

Professeur de psychologie, Université Sun Yat-sen

Bonjour à tous, je suis Ku Yixuan, de l'Université Sun Yat-sen. Aujourd’hui, je veux partager avec vous des choses sur les souvenirs et les émotions.

Tout d’abord, j’aimerais vous poser une question. Vous souvenez-vous de ce que vous avez mangé au déjeuner dimanche dernier ? Cette question semble difficile.

Laissez-moi changer la question. Quelle est la chose la plus inoubliable de votre vie ? Vous vous souviendrez peut-être rapidement des quatre grandes joies de la vie et des tristes événements dont nous avons été témoins ensemble. Pourquoi ces moments de grande tristesse et de joie laissent-ils des souvenirs si profonds dans nos esprits ? C’est de cela que nous sommes ici pour discuter avec vous aujourd’hui.

Voulez-vous « vivre le présent » avec seulement 5 minutes de mémoire ?

Tout comme la plaie guérit après avoir été blessée, mais elle démange à nouveau par la suite et vous aurez toujours envie de la gratter ; il en va de même pour les souvenirs douloureux. Tard dans la nuit, les souvenirs douloureux refont surface et nous pourrions être incapables de nous endormir. Dans les cas graves, cela peut même entraîner un trouble de stress post-traumatique et des problèmes mentaux. Ces souvenirs douloureux sont si inoubliables, alors existe-t-il un moyen de les effacer ?

Hommes en noir

Je ne sais pas si vous avez vu « Men in Black ». Dans ce film, les agents utiliseront l'effacement de la mémoire. Avec un éclair de lumière et un « clic », les souvenirs des personnes qui les entourent disparaîtront pendant un certain temps, et ils ne se souviendront plus de ce qui s'est passé à l'instant.

Mais d’un autre côté, nous constatons que maintenir la mémoire est très difficile. Imaginez, nous allons apprendre beaucoup de nouvelles connaissances en classe. Mais si vous ne révisez pas, au moment de l'examen final, vous n'aurez que peu de souvenirs de vos connaissances.

Les souvenirs sont fugaces et nous devons constamment les revoir pour les consolider. Bien sûr, nous pouvons progressivement prolonger le temps de chaque révision, en commençant par un jour, puis en révisant à nouveau après un mois, puis à nouveau après un an. Après cela, les fragments qui restent dans notre esprit pendant une courte période formeront une mémoire à long terme et deviendront moins faciles à oublier.

La consolidation de la mémoire dépend de l'hippocampe

Pourquoi pouvez-vous encore vous souvenir des connaissances que vous avez apprises lorsque vous étiez enfant lorsque vous êtes vieux ? En fait, c’est le travail d’une structure magique dans le cerveau – l’hippocampe, qui détermine le processus de consolidation de la mémoire à court terme en mémoire à long terme.

Imaginez ce que ce serait si les gens n’avaient pas d’hippocampe ? Il serait alors impossible de former de nouveaux souvenirs à long terme, mais nous aurions toujours des souvenirs à court terme, nous deviendrions donc des personnes qui vivent dans le présent. De nos jours, tout le monde est très à la mode et recherche le sentiment de « vivre l'instant présent ». Mais dans l'histoire, il y a bel et bien eu une telle personne qui a vécu dans le « présent ».

Henri Molaison (1926–2008)

Dans les années 1950, il y avait un patient nommé Henry Molaison, nom de code « HM » avant sa mort. HM souffre d’épilepsie depuis l’enfance. Lorsqu'une attaque se produit, il a de l'écume à la bouche et ses mains tremblent, ce qui met sa vie en danger. Les médecins ont donc trouvé la partie de son cerveau qui provoquait les crises et l’ont retirée, c’est-à-dire l’hippocampe.

Vous pouvez voir sur les images ci-dessus que le cerveau de la personne normale sur l'image de droite est plein, tandis que sur l'image de gauche, les deux côtés de l'hippocampe du cerveau de HM ont été coupés, laissant un espace creux. Que se passe-t-il après l’ablation de l’hippocampe ?

Après avoir perdu l’hippocampe, les gens ne peuvent pas former de souvenirs à long terme, mais leur QI est normal

Le médecin a constaté que son intelligence était normale et même supérieure au niveau de QI moyen des gens ordinaires. Le médecin a demandé à HM de se rappeler des choses de son enfance, comme qui était le président des États-Unis à une certaine année, et il s'en est souvenu clairement. Mais HM était incapable de former de nouveaux souvenirs. Il ne pouvait pas reconnaître les médecins et les infirmières qui l’opéraient. Bien sûr, il pourrait les connaître à nouveau, mais il les oublierait à nouveau au bout de cinq minutes.

Ces histoires ont été intégrées dans les intrigues des films. Par exemple, dans « Memento » et « 50 First Dates », il existe des intrigues dans lesquelles le protagoniste doit à plusieurs reprises faire connaissance avec ses amis et sa famille. Vous pouvez y penser, voulez-vous ce sentiment de « vivre dans le présent » ?

La question suivante est : que signifient les émotions pour nous ?

Amygdale

Dans les années 1990, une autre patiente très célèbre, SM, avait perdu une partie de son cerveau à cause d’une protéinose phospholipidique. La région cérébrale manquante s'appelle l'amygdale, une petite zone en forme d'amande située devant l'hippocampe.

Contrôle normal (à gauche) et SM (à droite)

Comme vous pouvez le voir sur les images IRM, l'amygdale de SM est manquante. Après avoir perdu cette zone du cerveau, elle est devenue intrépide par rapport aux gens normaux. La raison pour laquelle de nombreuses personnes aiment regarder des films d’horreur est de se mettre au défi, mais SM est différent. Elle se sent intéressante, curieuse et excitée lorsqu'elle regarde des films d'horreur, mais elle ne ressent pas la peur que ressentent la plupart des gens.

SM a perdu sa peur, mais elle avait toujours les autres émotions. Nous, les Chinois, avons un vieux dicton appelé « sept émotions et six désirs », qui incluent la joie, la colère, la tristesse, la peur, l’amour, la haine et le désir. Le médecin a fait un test et lui a demandé de dessiner des émotions de base, notamment le bonheur, la colère, la tristesse, le dégoût et la surprise. Elle n'avait aucun problème à dessiner la seule émotion qu'elle ne pouvait pas. Si elle devait dessiner la peur, elle ne pourrait dessiner qu’une image comme celle du coin inférieur gauche, un enfant rampant avec les cheveux dressés. C’est ce qu’elle comprend comme étant la peur.

Sa peur de la perte lui a donné des traits inattendus, comme la gentillesse. La plupart des gens maintiennent une distance interpersonnelle lorsqu’ils socialisent, sauf avec leurs proches. Nous gardons toujours une distance relative lorsque nous parlons à d’autres personnes. Nous avons un vieux dicton qui dit « se regarder avec perplexité », mais SM n’aura pas ce problème. Même si elle se trouve face à face avec d’autres personnes à une distance très proche, elle ne se sentira pas gênée.

L’absence de peur lui a également causé beaucoup de problèmes, car elle n’avait pas du tout peur. Même si elle a dû faire face à des gangsters armés de couteaux et d'armes à feu à plusieurs reprises, elle est restée intrépide et a failli mourir à cause de cela.

Nous pouvons voir que dans la classification des émotions de base, il y a beaucoup plus d’émotions négatives que d’émotions positives. Bien sûr, les différentes émotions ont leurs forces motrices, qui sont les modes sur lesquels nous comptons pour survivre. Les émotions positives sont la motivation qui nous pousse à faire des choses, mais ces émotions négatives sont également des capacités très importantes que nous avons développées.

Par exemple, la peur peut vous éloigner du danger, le dégoût peut vous éloigner des aliments toxiques, la colère peut établir des relations d’égalité entre les gens et la tristesse peut rapprocher les gens. Ainsi, même si les émotions négatives nous mettent mal à l’aise, elles sont très importantes dans le processus évolutif et nous ne pouvons en perdre aucune.

Alors, comment les émotions affectent-elles notre mémoire ? En termes simples, il s’agit de l’interaction entre les deux zones dont nous venons de parler : l’hippocampe et l’amygdale.

Par exemple, la plupart des gens sont plus impressionnés par les films d’horreur, mais pas tellement par les documentaires. Pourquoi? Les chercheurs ont mené une expérience dans laquelle ils ont demandé aux sujets de regarder une nouvelle vidéo, puis ont testé dans quelle mesure ils pouvaient s'en souvenir. Le graphique à barres ci-dessous à droite est le résultat du test.

Nous pouvons voir que la case rouge montre le processus de test consistant à lire d'abord un film d'horreur, puis un documentaire. Au cours de ce processus, la précision de la mémoire des deux films n’est pas très différente et est relativement plus élevée que celle des autres. La boîte bleue montre le processus de test consistant à lire d'abord un documentaire, puis un film d'horreur. La précision de la mémoire du film d’horreur est supérieure à celle du documentaire. La case bleu foncé montre le processus de test de lecture de deux documentaires. La précision de la mémoire des deux films est relativement faible.

Les résultats ont montré que lors de la lecture du même documentaire, si un film d'horreur était diffusé en premier, les émotions des sujets seraient éveillées et leur mémoire relative s'améliorerait.

Pourquoi une telle excitation émotionnelle conduit-elle à une amélioration de la mémoire ? L’étude a révélé que dans les situations de cadres rouges et bleus, la connexion entre l’hippocampe humain et l’amygdale est relativement plus forte. Les émotions négatives générées par les sujets ont renforcé l’effet de l’amygdale sur l’hippocampe, rendant notre mémoire plus profonde.

Nous savons maintenant que les émotions affectent le processus de consolidation de la mémoire à court terme en mémoire à long terme, ce qui est un effet de l’amygdale sur l’hippocampe. Alors pour répondre à la question précédente, lorsque la mémoire à court terme n’est pas encore consolidée, les émotions auront-elles un impact sur la formation de la mémoire ? C’est sur cela que se concentre notre laboratoire.

La première étape consiste à développer des outils pour mesurer la mémoire à court terme. Que pensez-vous de la capacité de votre mémoire à court terme ? Essayons et voyons combien de chiffres vous pouvez mémoriser en dix secondes.

En fait, cette chaîne de nombres est pi - 3,1415926535897932384. Lorsqu'il s'agit de mémoriser des nombres, la plupart des gens peuvent se souvenir d'une moyenne de 7 nombres, certains peuvent se souvenir jusqu'à 9, et certains peuvent ne se souvenir que de 5, c'est donc la limite supérieure de la capacité de mémoire à court terme.

Puisque la capacité moyenne est de 7, faisons un test de ligne. Il y a 6 lignes ici au total. Veuillez prêter attention à leurs instructions.

Ensuite, déterminons si cette image a changé ? J'ai l'impression qu'il y a un changement. Quelle ligne a changé ?

La plupart des gens n’ont peut-être pas remarqué le changement, mais en fait, la direction de la ligne dans le coin inférieur gauche a changé. Nous pouvons conclure que s’il s’agit d’une mémoire d’image, notre stratégie d’encodage sera limitée et il deviendra plus difficile de s’en souvenir. À l'heure actuelle, notre capacité de mémoire à court terme n'est en réalité que de 4±1, et nous ne pouvons nous souvenir que de 4 directions de ligne.

Pourquoi le cerveau possède-t-il autant de neurones mais ne peut-il mémoriser que si peu d’informations sur une courte période de temps ? C'est une question ouverte et il n'y a pas encore de réponse. Des études ont montré que les zones du cerveau impliquées dans le stockage de la mémoire à court terme sont de nombreuses zones du cortex cérébral, notamment le cortex préfrontal, le cortex pariétal, le cortex occipital, etc.

Lobe frontal (à gauche), lobe pariétal (au centre) et cortex sensoriel (à droite)

Les zones où vous voyez ces points rouges brillants sont les zones qui sont activées lorsque notre mémoire à court terme est active. Une fois que le cerveau a acquis les informations de la mémoire à court terme, elles seront consolidées dans notre cortex via l’hippocampe pour former la mémoire à long terme. Il s’agit du processus de consolidation de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme.

Alors, quand la capacité de la mémoire à court terme atteint-elle sa limite ? Comme vous pouvez le voir, le graphique linéaire de droite montre les changements dans la capacité de la mémoire à court terme. Lorsque nous mémorisons un objet, l’activité de notre cortex pariétal est la ligne bleue. Si nous mémorisons deux objets, la ligne d’activité du cortex pariétal sera plus grande et deviendra une ligne verte. Si nous mémorisons trois objets, l’activation augmentera encore et deviendra une ligne rouge. Cependant, lorsqu'il s'agit de plus de quatre objets, la ligne d'activité du cortex pariétal aura du mal à continuer à augmenter. À ce stade, la capacité de notre mémoire à court terme a atteint sa limite supérieure et nous ne pouvons plus nous souvenir d’objets.

Cela peut être un facteur clé dans la limitation de la capacité de mémoire, mais existe-t-il un lien de causalité entre l’activité cérébrale et le comportement ? Nous entendons le chant du coq et voyons le soleil se lever chaque jour, mais peut-on dire que le chant du coq fait lever le soleil ? Ce n’est que si le soleil ne se lève pas lorsqu’il n’y a pas de coq que nous pouvons prouver la causalité.

Nous avons réalisé une expérience où nous avons stimulé le cortex pariétal pour voir si nous pouvions modifier la capacité de mémoire. Nos derniers résultats de recherche montrent que la stimulation électrique du cortex pariétal peut améliorer la capacité de mémoire à court terme. Il semble que l’activité du cortex pariétal limite la capacité de la mémoire à court terme.

Le cortex pariétal détermine la capacité de mémoire à court terme

Tout le monde sait que les questions à choix multiples sont simples, tandis que les questions à trous et les questions à réponse courte sont plus difficiles. Si je vous demande de vous souvenir d’une connaissance, serait-il plus difficile pour vous de l’écrire ? Nous pouvons alors aller plus loin et nous demander : qu’est-ce qui détermine la précision de la mémoire ? Comment mesurons-nous la précision de la mémoire ? C'est toujours la même question de test, mais cette fois, vous devez remplir la ligne manquante dans le cercle dans le coin supérieur droit.

La précision de la mémoire de chaque personne est différente. S'ils s'en souviennent, cela formera une distribution gaussienne autour de la valeur correcte (distribution de von Mises sur la circonférence). S’ils oublient, ils feront des choix aléatoires, ce qui formera une distribution uniforme. Nous pouvons ensuite mesurer la précision de la mémoire grâce à ce modèle comportemental. Où est la représentation cérébrale de cette mesure de précision ? Nous avons demandé aux sujets de s’allonger dans un système d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour effectuer le test tout en enregistrant leur activité cérébrale.

L'activité LOC détermine la précision de la mémoire

Nous pouvons voir que plus l’activité du complexe occipital latéral (LOC) dans la région occipitale du cerveau est forte, plus la précision de la mémoire mesurée par le comportement est élevée. En allant plus loin, en combinant des méthodes d’apprentissage automatique et des mesures d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, nous pouvons décoder la courbe de représentation de la mémoire.

Pourquoi faire ça ? Une fois que nous avons déterminé les traces de la mémoire et la forme de représentation de la mémoire, nous pouvons encore la modifier. Dans des études sur les animaux, les chercheurs ont pu localiser les emplacements spécifiques des cellules mémoires et à quoi ressemblent leurs schémas de déclenchement. Les scientifiques utilisent également certaines méthodes d’optogénétique et de biochimie moléculaire pour tenter de réécrire les souvenirs. Peut-être qu’à l’avenir, la lumière capable d’effacer des souvenirs spécifiques apparaîtra également chez les humains.

Comment les émotions affectent-elles la mémoire à court terme ? Avec la méthode ci-dessus, nous pouvons le mesurer. Nous avons d’abord demandé aux sujets de regarder une série de photos, dont certaines étaient positives et d’autres négatives et terrifiantes, puis nous leur avons demandé de compléter la tâche de test en ligne.

Les émotions négatives affectent la précision de la mémoire à court terme

Nous avons ensuite découvert que lorsque nous nous souvenons de 2 ou 4 choses, nous pouvons très bien les faire, et les émotions n’ont aucun effet. Comme le montrent les charges 2 et 4 du graphique à barres ci-dessus, les trois colonnes d’émotions neutres, négatives et positives sont similaires. Mais que se passe-t-il si le nombre de choses dont nous devons nous souvenir dépasse la limite de notre capacité de mémoire, par exemple, nous devons nous souvenir de 6 éléments ? À ce stade, nous avons découvert que les émotions négatives peuvent en réalité améliorer la précision de la mémoire des sujets.

Les émotions positives et négatives augmentent l’activité de l’amygdale

Pourquoi cela arrive-t-il ? Des études d’imagerie par résonance magnétique ont montré que les émotions positives et négatives peuvent augmenter l’activation de l’amygdale.

Seules les émotions négatives améliorent la représentation de la mémoire à court terme

Cependant, grâce à des données expérimentales proches de l’infrarouge, si nous utilisons des méthodes d’apprentissage automatique pour observer les changements dans la représentation de la mémoire pendant l’ensemble du processus, seules les émotions négatives peuvent renforcer les traces de mémoire.

La relation interactive entre l'émotion et la mémoire à court terme

Dans notre étude, nous avons également constaté que le réseau émotionnel (des zones telles que l’amygdale et l’insula) a un impact significatif sur l’activité du réseau cérébral de la mémoire (des zones telles que le lobe frontal, le lobe pariétal et le lobe entier), modifiant ainsi notre comportement.

Enfin, j’aimerais partager avec vous les exemples et les poèmes de Du Fu. La vie de Du Fu a été très tragique. Il a été déplacé et a éprouvé de nombreuses émotions négatives, mais les poèmes qu'il a écrits sont si beaux et ses observations sont si méticuleuses. Dans ses « Pensées de printemps », il écrit : « Les fleurs versent des larmes quand elles se sentent tristes, et les oiseaux font trembler mon cœur quand je ressens la séparation. »

Les émotions rendent la mémoire d’une personne profonde et vivante. Chacun de nous devrait apprendre à être maître de ses émotions et à accepter ces émotions apparemment négatives. Peut-être qu’ils vous apporteront un changement positif et vous rendront plus fort et meilleur dans certains aspects. Que chacun de nous devienne un coloriste d’émotions et peigne nos souvenirs de manière plus vivante et plus belle.

Merci à tous !

Les articles et discours ne représentent que les opinions de l’auteur et ne représentent pas la position du Gezhi Lundao Forum.