Comment notre cerveau sélectionne-t-il les informations qu'il retient ?

Bonjour,

Vous vous demandez comment notre cerveau retient certaines informations et en oublient d'autres. Quels processus biologiques, psychologiques..., sont à l'oeuvre ?

En préambule, nous revenons vers une réponse du Guichet du savoir, assez récente, qui apportait des éléments pour appréhender la mémoire humaine, une fonction mentale éminemment complexe dont l'activité (enregistrement, stockage, récupération) sujette à de nombreuses variables, permet au sujet de construire une représentation subjective du monde et fournit la base de son identité :

La mémoire, qui s'étudie à travers le prisme de la psychologie et des neurosciences, est une fonction mentale complexe dont l'activité repose sur trois phases : l'encodage, le stockage et la récupération des informations. Francis Eustache, chercheur français en psychologie, définit en effet la mémoire comme suit dans son article publié dans l'Encyclopédie universalis :

"De prime abord, la mémoire renvoie à une représentation de notre passé. Cette courte phrase élude en fait de nombreuses facettes d’une fonction mentale éminemment complexe. En termes de mécanismes de fonctionnement, la mémoire est une construction composite qui permet d’encoder (ou enregistrer), de stocker (ou consolider) et de récupérer (ou rappeler) des informations (ou toutes autres formes de représentations ou de comportements)". 

Les processus d'encodage, de stockage et de récupération des informations ne sont pas analogues d'une situation à l'autre. Nous pouvons enregistrer des informations de façon délibérée ou parfois sans en avoir conscience. Les informations stockées sont toujours transformées et remaniées en fonction de facteurs multiples comme les facultés biologiques mais aussi les aspirations du sujet. Enfin, la récupération de la mémoire peut être intentionnelle, se faire à l'insu du sujet (on pense ici à la madeleine de Proust) ou être convoquée pour les situations de la vie quotidienne (conduire, comprendre les mots, prendre une décision). Ces nombreuses autres variables viennent moduler le travail de la mémoire et, in fine, la construction de nos savoir-faire, de nos souvenirs, de nos connaissances, et même de notre identité, tant celle-ci est dépendante de notre mémoire.

Dans l'article précité, Eugène Eustache démontre la complexité de ces processus :

"Ainsi, concernant la phase d’encodage, un individu peut faire des efforts délibérés pour enregistrer des informations, dans le cas, par exemple d’un étudiant qui prépare un examen. Dans nombre d’autres situations et lors de nos actes de la vie courante, nous enregistrons des informations sans effort, et sans même parfois avoir conscience de solliciter notre mémoire. Il s’agit dans ce cas d’un encodage incident. [...]
 

La phase de stockage renvoie elle aussi à des situations très diverses, ne serait-ce qu’en ce qui concerne les délais de rétention. Ainsi, l’information peut n’être maintenue en mémoire que pendant quelques secondes ou minutes, le temps de réaliser une tâche en cours, alors que, dans d’autres cas, un événement sera conservé en mémoire durant la vie entière. Les termes de stockage ou de consolidation sont toutefois trompeurs, car ils pourraient laisser entendre que les informations sont conservées à l’identique, comme dans une bibliothèque ou dans le disque dur d’un ordinateur. Il n’en est rien : ces informations sont toujours transformées et remaniées, en fonction de facteurs multiples, notamment les indices externes qui favorisent la récupération, mais aussi les connaissances plus générales, les objectifs et les aspirations du sujet.
 

La récupération en mémoire s’opère également sous des formes très diverses. Si l’on retrouve notre étudiant le jour de l’examen, celui-ci fait un effort délibéré de mémoire pour se remémorer son cours suivi tout au long de l’année. L’acte de mémoire est ici qualifié d’intentionnel et d’explicite et, de surcroît, il demande des efforts pour récupérer le maximum de contenus. Dans beaucoup d’autres situations, l’individu récupère les informations de façon beaucoup plus aisée, parfois à son insu, sans même avoir conscience de faire appel à sa mémoire. Il en est ainsi quand un lieu, comme une maison ou un paysage, nous met dans un certain état d’esprit – joie, tristesse… – ou nous fait penser à des personnes que nous avons connues à une période particulière de notre vie ou encore à d’autres que nous n’avons pas croisées depuis longtemps. Nous faisons aussi appel à notre mémoire, ou à une forme de mémoire, quand nous écoutons une mélodie, quand nous comprenons les mots du langage, quand nous conduisons notre voiture, quand nous cherchons à résoudre un problème et même quand nous nous projetons dans l’avenir pour anticiper une situation plus ou moins plausible, ce qui est un atout précieux pour prendre des décisions. [...]"

Source : Notre mémoire et nos perceptions sont-elles trompeuses ? (1er mars 2025)

Le site de l'Inserm, établissement public à caractère scientifique et technologique placé sous la double tutelle du ministère de la Santé et du ministère de la Recherche, a publié un dossier sur la mémoire dans lequel vous trouverez des informations scientifiques passionnantes pour comprendre le fonctionnement de la mémoire composée de cinq systèmes interconnectés impliquant des réseaux neuronaux en partie distincts :

- la mémoire de travail à court terme ; 

- la mémoire sémantique et la mémoire épisodique qui sont deux systèmes de représentation consciente à long terme ;

- la mémoire procédurale pour les automatismes inconscients ;

- la mémoire perceptive liée aux différentes modalités sensorielles, qui se fait souvent à notre insu ;

- la mémoire autobiographique socle de notre identité personnelle qui s’appuie notamment sur la mémoire épisodique et la mémoire sémantique.

Comme vous le souligniez dans votre question, il existe bien une dimension de transformation à l'œuvre dans la mémoire, en ce sens qu'elle se restructure tout au long de la vie : alors que la mémoire de travail est la mémoire du présent (c’est elle qui permet de retenir un numéro de téléphone le temps de le noter), la mémoire sémantique, celle des connaissances sur le monde et sur soi, se construit et se réorganise tout au long de notre vie avec l’apprentissage et la mémorisation de concepts génériques. La mémoire épisodique, celle des événements autobiographiques, commence à se constituer entre les âges de 3 et 5 ans puis continue à se forger tout au long la vie : progressivement, les détails précis de ces souvenirs se perdent tandis que les traits communs à différents événements vécus favorisent leur amalgame et deviennent progressivement des  connaissances générales, par un processus de sémantisation.

L'oubli est-elle un phénomène normal ?

Depuis une vingtaine d’années, la prévalence croissante des troubles de la mémoire tels que la maladie d’Alzheimer, a fait de l’oubli un symptôme. Pourtant l’oubli est aussi un processus physiologique, indispensable au bon fonctionnement de la mémoire. Il est nécessaire pour l’équilibre du cerveau : en sélectionnant les informations secondaires, il permet de ne pas encombrer les circuits neuronaux. L’oubli est un corollaire de la qualité de hiérarchisation et de l’organisation des informations stockées.

Source : dossier sur la mémoire réalisé en collaboration avec Francis Eustache, membre de l’unité Neuropsychologie et imagerie de la mémoire humaine (unité 1077 Inserm/EPHE/Université de Caen-Normandie).

Mais comment expliquer la persistance ou non persistance des souvenirs ?

La mémorisation résulte de la modification des connexions entre les neurones d’un système de mémoire : on parle de « plasticité synaptique », les synapses étant les points de contacts entre les neurones. Les différentes formes de mémoire fonctionnant en interaction, un souvenir se traduit par l’intervention de neurones issus de différentes zones cérébrales et assemblés en réseaux. Ces connexions interneuronales évoluent constamment au gré des expériences. Elles sont responsables de la persistance à long terme d’un souvenir, ou selon les cas de sa non-persistance (importance de l’évènement, contexte émotionnel, environnemental et social…).

Pris isolément, un souvenir correspond à une variation de l’activité électrique au niveau d’un circuit spécifique formé de plusieurs neurones. Sa formation repose sur le renforcement ou la création d’une connexion synaptique temporaire, stimulée par le biais de protéines produites et transportées au sein des neurones : le glutamate, le NMDA ou encore la syntaxine qui va elle-même moduler la libération du glutamate. Le souvenir est ensuite consolidé ou non en fonction de la présence dans les heures suivantes de médiateurs cellulaires au niveau du réseau neuronal impliqué. L’activation régulière et répétée de ce réseau permettrait de renforcer ou de réduire les connexions qu’il met en jeu et, par conséquent, de consolider ou oublier ce souvenir. Sur le plan morphologique, cette plasticité est associée à des changements de forme et de taille des synapses, des transformations de synapses silencieuses en synapses actives, à la croissance de nouvelles synapses. 

Le maintien à long terme d’un souvenir repose sur la modification de la cinétique d’élimination ou de renouvellement de certains médiateurs. La phosphokinase zêta (PKM zêta) joue un rôle prépondérant dans ce mécanisme en favorisant la persistance des mécanismes impliqués dans la stabilisation et la consolidation des souvenirs. Elle possède pour cela deux propriétés spécifiques : elle n’est soumise à aucun mécanisme d’inhibition et elle s’autoréplique. 

Au cours du vieillissement, la plasticité des synapses diminue et les modifications des connexions sont plus éphémères, ce qui pourrait expliquer des difficultés croissantes à retenir des informations. 

Source : dossier sur la mémoire réalisé en collaboration avec Francis Eustache, membre de l’unité Neuropsychologie et imagerie de la mémoire humaine (unité 1077 Inserm/EPHE/Université de Caen-Normandie).

Les émotions jouent-elles un rôle dans la capacité ou non de mémoriser ?

Les émotions modulent la façon dont une information est enregistrée : le plus souvent, une émotion renforce ponctuellement l’attention. Aussi, une émotion positive peut se traduire par une amélioration ponctuelle de notre capacité à retenir une information. De même, comparativement à celle d’un souvenir neutre, la restitution d’un souvenir émotionnel ancien est souvent de meilleure qualité lorsque l’émotion associée est importante, qu’elle soit positive ou négative (mais non extrême). [...]

Une émotion trop intense, notamment traumatique, engendre néanmoins une perturbation de ce mécanisme. Le trouble de stress post-traumatique (TSPT) est un ensemble de symptômes qui surviennent chez des personnes victimes ou témoins d’un évènement dramatique : l’intensité émotionnelle liée à l’évènement est associée à une intense décharge de glucocorticoïdes (hormone du stress) dans l’hippocampe, qui submergent les capacités d’adaptation émotionnelle, comportementale et cognitive de la personne et qui perturbent l’encodage mnésique normal. Le souvenir est alors mémorisé de façon dissociée avec, d’une part une amnésie de certains aspects (contexte de survenue, chronologie des évènements) et, d’autre part une hypermnésie d’autres détails (principalement sensoriels et émotionnels) [...]. Pour en savoir plus consulter le dossier Troubles de stress post-traumatique .

Dans d’autres situations qui entraînent une émotion vive (stress, agression...), certaines personnes développent une amnésie dissociative : véritable stratégie défensive adaptative développée de façon inconsciente, elle est définie par l’« incapacité à se souvenir d’informations autobiographiques importantes, généralement liées à des événements traumatiques ou stressants, et dont l’ampleur dépasse ce qui pourrait être attribué à un simple oubli » (définition du Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux et des troubles psychiatriques, DSM‑5).

Source : dossier sur la mémoire réalisé en collaboration avec Francis Eustache, membre de l’unité Neuropsychologie et imagerie de la mémoire humaine (unité 1077 Inserm/EPHE/Université de Caen-Normandie).

Voici quelques liens de l'Inserm pour poursuivre la réflexion :

03/03/25 Rêvasser pourrait être utile à l’apprentissage
13/02/20 Stress post-traumatique : Nouvelles pistes pour comprendre la résilience au trauma
16/12/19 La mémoire collective façonne la construction des souvenirs personnels
17/10/19 Nouvelle découverte sur la stabilisation de nos souvenirs pendant le sommeil

Et d'autres sites ressources susceptibles de vous intéresser :

Mémoire et oubli un couple inséparable – conférence Santé en questions (vidéo you tube, 2014)

Au cœur de la mémoire – sur le site Le cerveau à tous les niveaux (Instituts de recherche en santé du Canada)

Enfin, nous vous conseillons la lecture du livre, issu de nos collections, de Francis Eustache et Béatrice Desgranges  : Les nouveaux chemins de la mémoire [Livre] (2020) :

Qu'avons-nous vécu ? appris ? Qui sommes-nous ? La mémoire est cette pierre angulaire qui nous fait conjuguer le monde à tous les temps. Par elle, nous le revivons, nous le comprenons, nous y orientons nos actions, nous en envisageons les possibles et l'avenir.

Ces dernières années, nos connaissances sur la structure et le fonctionnement de la mémoire humaine ont beaucoup progressé. Les maladies de la mémoire (syndromes amnésiques et maladie d'Alzheimer, essentiellement) nous ont renseigné, mieux que toute autre démonstration, sur cette fonction au coeur de notre identité.

Véritable synthèse des connaissances actuelles, cette nouvelle édition largement mise à jour des Chemins de la mémoire permet de comprendre la mise en place progressive de la mémoire chez l'enfant comme ses transformations avec l'âge.

Bien à vous