Améliorer la mémoire à l’aide d’impulsions magnétiques

La capacité de se souvenir des sons et de les manipuler dans notre esprit est extrêmement importante dans nos activités de tous les jours, car sans elle, il nous serait impossible de comprendre le sens d’une phrase ou d’effectuer de simples opérations arithmétiques. Une nouvelle étude a permis de jeter la lumière sur les mécanismes cérébraux de la mémoire des sons et propose même une stratégie pour améliorer cette dernière.

Des recherches antérieures avaient déjà permis aux scientifiques de découvrir qu’un réseau neuronal cérébral appelé « voie dorsale » était le siège de certains aspects de la mémoire auditive. Les chercheurs avaient ainsi observé des impulsions électriques rythmiques appelées « ondes thêta » à l’intérieur de la voie dorsale du cerveau, mais ce n’est que tout récemment qu’ils ont pu élucider le rôle de ces dernières dans la mémoire auditive.

Afin de découvrir le lien entre les ondes thêta et la mémoire auditive, et de déterminer comment améliorer celle-ci, des chercheurs de l’Institut neurologique de Montréal de l’Université McGill ont demandé à dix-sept personnes de reconnaître une suite de sons après l’avoir inversée. Pendant que les sujets s’exécutaient, les chercheurs enregistraient l’activité de leur cerveau par magnétoencéphalographie (MEG) et électroencéphalographie (EEG) afin de déterminer l’amplitude et la fréquence (la « signature ») des ondes thêta dans la voie dorsale. Ils ont ainsi découvert la zone du cerveau d’où émanaient les ondes thêta.

Forts de ces observations, les chercheurs ont eu recours à la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) pour délivrer aux sujets, pendant qu’ils effectuaient la même tâche, des impulsions dont la fréquence était identique à celle des ondes thêta, dans le but d’amplifier ces dernières et de mesurer les effets de cette intervention sur la performance mnésique des sujets.

Les chercheurs ont découvert que les sujets s’acquittaient mieux des tâches visant à évaluer leur mémoire auditive après avoir reçu des impulsions magnétiques transcrâniennes, mais uniquement lorsque la fréquence de ces dernières était identique à la fréquence naturelle des ondes thêta cérébrales. Lorsque les impulsions n'étaient pas rhytmiques, aucun effet sur la performance mnésique n’a été observé, ce qui suggère que c’est bien la manipulation des ondes thêta et non la seule application d’impulsions magnétiques transcrâniennes qui permet d’améliorer la mémoire auditive.

« Les scientifiques cherchaient depuis longtemps à comprendre le rôle des ondes thêta », affirme Sylvain Baillet, l’un des auteurs en chef de l’étude. « Nous en savons maintenant beaucoup plus sur la nature des mécanismes en jeu et sur la façon dont ils influent sur les fonctions cérébrales. Pour les besoins de cette étude, nous avons tiré parti de l’expertise des chercheurs du Neuro et fait appel à la MEG, à l’EEG et à la SMT comme techniques d’appoint. »

Selon Philippe Albouy, auteur principal de l’étude, le caractère très spécifique des résultats obtenus et leur vaste champ d’application constituent les aspects les plus intéressants de ces travaux.

« Nous savons maintenant qu’il est possible de modifier le comportement humain à l’aide d’impulsions dont le rythme épouse celui des ondes générées par le cerveau », précise-t-il. « Nous sommes d’autant plus enthousiastes, car cette approche, utilisée pour l’évaluation de la mémoire auditive, peut également être appliquée à de multiples processus cognitifs, comme la vision, la perception et l’apprentissage. »

Si elle démontre clairement que la SMT peut se révéler utile pour améliorer les fonctions cérébrales, cette étude a également une incidence sur le plan clinique. En effet, ce type de stimulation pourrait un jour permettre de compenser la perte de mémoire attribuable à des maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer.

« Ces résultats sont très prometteurs et ouvrent la voie à de nouveaux traitements », affirme Robert Zatorre, l’un des auteurs en chef de l’étude. « Nous entendons poursuivre nos travaux afin de découvrir si nous pouvons prolonger cette amélioration de la performance mnésique et si la SMT est efficace pour d’autres types de stimuli et de tâches, ce qui pourrait aider les chercheurs à mettre au point des applications cliniques. »

Cette étude, fruit d’un partenariat entre les groupes de recherche sur la neuro-imagerie, la neuroinformatique et la cognition de l’Institut neurologique de Montréal, a été publiée le 23 mars 2017 dans la revue Neuron.

À propos de l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal de l’Université McGill

L’institut et hôpital neurologiques de Montréal, dit le Neuro, est un chef de file mondial dans le domaine de la recherche sur le cerveau et des soins de pointe. Depuis sa création en 1934 par le célèbre neurochirurgien Dr Wilder Penfield, le Neuro connaît une croissance inégalée qui en fait le plus grand établissement de recherche et de soins cliniques spécialisé en neuroscience au Canada, et l’un des plus importants sur la scène internationale. L’intégration féconde de la recherche, des soins aux patients et de la formation par les plus éminents spécialistes à l’échelle mondiale placent le Neuro dans une position unique en matière de connaissance et de traitement des affections du système nerveux. En 2016, le Neuro est devenu le premier institut au monde à adhérer complètement à la philosophie de la science ouverte, ce qui a donné naissance à l’Institut de science ouverte Tanenbaum. La plateforme de CSPi fait partie de la plateforme de découverte de médicament de l’Institut. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill. L’Hôpital neurologique de Montréal fait partie de la mission en neurosciences du Centre universitaire de santé McGill. Pour de plus amples renseignements, veuillez consulter le site Web www.theneuro.ca.