2 question sur la mémoire du cerveau

Bonjour,

La capacité de stockage du cerveau serait colossale : « L'équivalent d'au moins 1 pétaoctet (10 puissance 15), soit une capacité de grandeur proche de celle du World Wide Web » d’après une équipe de chercheurs du Salk Institute à La Jolla, en Californie.
Source : sciencesetavenir.fr

« Notre cerveau pourrait stocker 1 pétaoctet de données. Ce chiffre ne vous dira peut-être rien, cela représente toutes les informations contenues sur le web, 1 million de milliards d’octets. “Nos nouvelles mesures concernant la capacité de la mémoire du cerveau multiplient par 10 les estimations précédentes, l’équivalent de 1 pétaoctet, soit la même capacité de grandeur que le World Wide Web” expliquait le neuroscientifique Terry Sejnowski qui a participé à l’étude.

C’est grâce à la modélisation en 3D de l’hippocampe d’un rat, une zone du cerveau au centre de la mémoire, que les scientifiques ont fait cette découverte qui fait “l’effet d’une vraie bombe dans le domaine de de la neuroscience” dixit le professeur Sejnowski. En étudiant cette modélisation, les chercheurs se sont rendus compte que les synapses étaient capables de changer de dimension afin de décupler la fonction de mémoire. Les synapses, qui font la jonction entre les neurones, seraient ainsi capables de s’adapter au volume d’informations qu’elles doivent traiter. »
Source : begeek.fr


Concernant le fonctionnement de la mémoire dans le cerveau humain :

« La mémoire : structure, pathologies, sécurité

Le cerveau humain peut enregistrer environ un million de milliards de bits, soit infiniment plus que n’importe quel ordinateur. Mais, à la différence de ce dernier, la mémoire humaine est sélective : elle ne garde que les informations potentiellement utiles.

La mémoire à court et à long terme

Deux types de mémoires coexistent selon la durée pendant laquelle le cerveau doit garder les informations. La [bmémoire à court terme[/b], aussi appelée « mémoire de travail », nous permet de retenir quelque chose pendant quelques secondes (un numéro de téléphone par exemple), alors que la mémoire à long terme est constituée des souvenirs accumulés au fil des années.

L’hippocampe : organe-clef de la mémoire

Cet organe joue un peu le rôle d’une « imprimante », en faisant passer les données de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme. Il faut tout d’abord acquérir les données à « enregistrer » : c’est chaque zone spécifique qui va s’en charger, en fonction de la nature de l’information (image, son, odeur). Mais l’hippocampe ne peut pas « stocker » les souvenirs. Ces derniers sont donc conservés dans le cortex cérébral, formé des lobes pariétal, temporal et occipital.

La mémoire associative

L’hippocampe intervient à nouveau lorsqu’il s’agit de rassembler différents éléments ; c’est la mémoire « associative ». C’est ce même mécanisme qui entrerait en jeu lors des rêves : l’hippocampe incorporerait des événements récents à d’autres formes d’informations. A très long terme, la mémoire parvient pourtant à se passer de l’hippocampe. Comment ? Les souvenirs sont des groupes de neurones qui s’excitent ensemble à chaque activation. Plus il est activé, plus le circuit va devenir indépendant et les connexions entre les cellules permanentes.

C’est le cas pour la parole, par exemple, ou pour la mémoire procédurale (marcher, faire du vélo…), localisée dans le cervelet et le cortex moteur, au plus près des zones d’action concernées. Un souvenir est d’autant plus facile à retrouver que ses connexions sont nombreuses.

La mémoire spatiale demeure, elle, confinée dans l’hippocampe. Des cellules spécialisées présentes uniquement dans cet organe sont seules susceptibles de recréer une sorte de « carte mentale » de l’espace.

L’amnésie

Pour être stockées dans la mémoire à long terme, les informations vont suivre tout un circuit transitant par différentes zones du cerveau. Si une de ces zones est altérée, alors apparaissent une amnésie et une impossibilité de stocker toute nouvelle information. Une des causes classiques est une carence en vitamine B1, comme on peut le voir dans l’alcoolisme chronique (syndrome dit « de Korsakoff »).

Alzheimer : la maladie de la mémoire

La maladie d’Alzheimer, qui se manifeste par une perte progressive des capacités mémorielles, commence par une diminution de volume du quart de l’hippocampe. Puis ce sont les neurones de la zone limbique (qui s’occupent de faire le lien entre la mémoire à court terme et la mémoire à long terme) qui sont endommagés. Quant aux amnésies passagères, non liées à une lésion, les chercheurs pensent qu’elles seraient dues à une insuffisance temporaire de la circulation sanguine dans le tissu cérébral.

Cerveau et mémoire : un ordinateur hautement performant

Le cerveau humain est composé d’environ 86 à 100 milliards de neurones !

Chaque neurone constitue environ 1000 connexions avec d’autres neurones, soit environ 100000 milliards de connexions. Si chaque neurone ne pouvait stocker qu’un seul souvenir, le manque d’espace serait sans doute un problème.

Cela reviendrait à n’avoir seulement que quelques gigaoctets d’espace de stockage, à l’instar de la mémoire d’un iPod ou d’une clé USB. Heureusement, le cerveau fonctionne différemment.

En réalité, les neurones se combinent de manière que chacun contribue à emmagasiner un grand nombre de souvenirs à la fois. Cela a pour effet d’augmenter de façon exponentielle la capacité mémorielle du cerveau pour arriver à quelque chose de l’ordre de 2,5 pétaoctets (1 pétaoctet = 1 million de gigaoctets).

Afin de nous représenter plus concrètement la capacité phénoménale de la mémoire humaine, on pourrait imaginer que si notre cerveau fonctionnait comme un enregistreur vidéo, il pourrait contenir 3 millions d’heures de programme TV !

Pour venir à bout de tout ce stockage, il faudrait laisser notre téléviseur fonctionner en permanence pendant plus de 300 ans. Autant dire qu’il est humainement impossible d’épuiser la capacité de mémoire du cerveau humain. »
Source : Sciences Po : 2017 : concours commun-Bordeaux-Grenoble, auteur-coordonnateur, Laurent Berthet ; auteurs, Sophie Chapuis, Maude Corrieras, Fadi Kassem...

« La mémoire peut-elle être saturée?
Seule la capacité de la mémoire à court terme est restreinte. Elle ne peut retenir qu'un nombre limité d'éléments. Ce chiffre varie selon les individus et avec l'âge (entre 5 et 9 vers 20 ans; entre 4 et 7 vers 70 ans). En revanche, les stocks de la mémoire à long terme ne peuvent jamais être saturés. Notre cerveau peut créer en permanence de nouvelles connexions - c'est ce que les scientifiques appellent la «plasticité cérébrale». Sauf en cas de maladie, un octogénaire peut encore engranger des connaissances. Il n'y a certes pas de saturation à l'échelle d'une vie. Mais les mécanismes d'apprentissage proprement dits peuvent se gripper au bout d'un certain temps d'étude: entre quarante-cinq minutes et deux heures. Afin de pouvoir travailler plus longtemps, il est conseillé de changer régulièrement de sujet.

[…]Pourquoi certains ont-ils une mémoire plus performante?
Il est probable que l'inégalité devant la mémoire a des fondements génétiques. Dans certaines familles, on retrouve plus fréquemment des individus disposant d'une bonne capacité de mémorisation. Mais, pour l'instant, rien n'a été démontré scientifiquement. Une certitude: l'éducation, l'entraînement et tous les apprentissages de la vie jouent un rôle décisif quand il s'agit de stocker un type particulier d'informations. Des enfants sensibilisés très jeunes au maniement des chiffres (en regardant, par exemple, les plaques minéralogiques) disposent plus tard d'une bonne mémoire numérique. L'exercice d'un métier peut également développer des facultés spécifiques. La preuve en est apportée par une étude menée auprès des chauffeurs de taxi londoniens. Leur hippocampe droit - partie du cerveau qui rend possible l'apprentissage d'un itinéraire - est plus volumineux que celui des conducteurs non professionnels. La différence est de quelques millimètres!

[…]Comment bien mémoriser?
Savez-vous décrire - sans vérifier au préalable - l'image qui se trouve au recto d'un billet de 10 euros? Vous ne vous en souvenez pas? C'est que vous n'avez sans doute jamais regardé de près une telle coupure, que pourtant vous avez dû manipuler souvent. A quoi bon, en effet, vous en préoccuper, à moins de soupçonner un faux ou de céder à une curiosité intellectuelle gratuite? Cet exemple illustre ce qu'il faut pour bien mémoriser une information: une bonne perception, de l'attention et de la motivation.
Un nom mal entendu au téléphone ou au cours d'une conversation est plus difficile à retenir; la lecture incorrecte d'un mot écrit sur un tableau ou dans un document imprimé n'en facilite pas la compréhension. Souvent, les conditions mêmes dans lesquelles l'apprentissage a lieu (un bruit gênant, par exemple) empêchent une perception efficace. Il arrive aussi que les difficultés proviennent d'une mauvaise vision ou d'une audition défaillante. Lorsque l'information est mal saisie, son analyse requiert plus d'efforts et, surtout, elle risque d'être imparfaite, ce qui mettra en péril sa sauvegarde dans la mémoire à long terme.
Même perçue de façon correcte et complète par un ou plusieurs organes des sens, une information a besoin d'être repérée et traitée avant d'être stockée. Cette phase cruciale exige un certain état de vigilance ou de concentration. La mémoire de travail est particulièrement sensible au manque d'attention. Un individu peut être déconcentré pour de nombreuses raisons: fatigue, stress, surmenage, consommation d'alcool, de drogues (cannabis, ecstasy) ou de certains médicaments (somnifères, tranquillisants, antidépresseurs).
La motivation, troisième condition d'une bonne mémorisation, peut être spontanée. Nous prenons plaisir à apprendre. Dans d'autres circonstances, il faut mobiliser les ressources nécessaires pour atteindre un objectif qui nous intéresse peu.

[…]Les émotions perturbent-elles le processus?
Que faisiez-vous le 11 septembre 2001, au moment où vous avez appris l'attentat du World Trade Center? Le 31 août 1997, quand est décédée la princesse Diana? Le 21 juillet 1969, à l'heure où un homme marchait pour la première fois sur la Lune? Selon votre âge, il vous reste sans doute un «souvenir flash» de plusieurs de ces faits. Par ce terme, on désigne un souvenir très vivant et détaillé, qui ressemble à une photo prise quand se produit un événement marquant. Déclenché par une forte émotion (individuelle ou collective), il persiste pendant très longtemps.
De façon moins spectaculaire, on constate que le contexte émotionnel permet généralement un meilleur encodage de l'information. Lorsqu'un test de mémoire comporte un mélange de mots à caractère neutre (table, porte?) et des termes chargés de sentiments (joie, douleur?), les derniers sont plus facilement retenus. Autre exemple: la mémoire auditive résiste en général mieux que la mémoire lexicale, car le phénomène sonore (voix d'un proche, mélodie?) est souvent associé à une émotion (plaisante ou non). Cela contribue à consolider le souvenir.
Pourtant, l'émotion est une arme à double tranchant. Une légère angoisse facilite la mémorisation. Elle maintient l'esprit en éveil. Mais un trop grand stress est perturbateur. Il bloque toute la mécanique. C'est la situation que vivent certains élèves au moment des examens.

A quel âge obtient-on le rendement maximal?
Jusqu'à 30 ans environ, on peut faire preuve de capacités de mémorisation exceptionnelles. Il est plus facile de se concentrer et l'apprentissage est plus rapide. Cependant, avec l'âge, rien n'est insurmontable. Il faut simplement un peu plus de temps pour parvenir à un résultat comparable. Mobiliser ses ressources cérébrales exige davantage d'efforts. Un lycéen peut réviser ses leçons en écoutant de la musique, tandis qu'une personne de 40 ans a besoin de calme pour apprendre. En vieillissant, il est plus difficile d'effectuer plusieurs activités simultanément.
C'est la raison pour laquelle il est banal de perdre ses clefs ou ses lunettes. Il suffit de les avoir posées quelque part alors que l'esprit était occupé à autre chose. Le geste de la main, à l'arrière-plan de la conscience, n'est alors plus enregistré, empêchant de retrouver plus tard l'emplacement de ces précieux objets. En revanche, l'âge constitue un atout lorsqu'il s'agit de récupérer un savoir ou de le compléter. Un quinquagénaire dispose en effet d'un stock de souvenirs, d'expériences et de connaissances qui lui permettent d'être plus performant dans les domaines qui lui sont familiers. »
Source : Les secrets de la mémoire, lexpress.fr


Pour aller plus loin :

- Le cerveau : à la conquête des hémisphères, Christine Pauli
- Le cerveau expliqué à mon petit-fils, Jean-Didier Vincent

Pour terminer, nous vous rappelons qu’en principe le Guichet du Savoir ne répond pas à plus de trois questions par semaine émanant du même internaute et ce afin de laisser l'accès possible au plus grand nombre. Le message ne doit comporter qu'une seule question.
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