La pratique répétitive améliore la mémoire de travail et modifie les voies cérébrales.

Une nouvelle étude de l'UCLA Health a révélé que la pratique répétée non seulement aide à améliorer les compétences, mais conduit également à des changements significatifs dans les voies de mémoire du cerveau.

L'étude, publiée dans la revue Nature et menée en collaboration avec l'Université Rockefeller, visait à découvrir comment la capacité du cerveau à stocker et à traiter l'information, connue sous le nom de mémoire de travail, est améliorée par l'entraînement.

Pour tester cette théorie, les chercheurs ont demandé à des souris d'identifier et de se souvenir d'une séquence d'odeurs pendant deux semaines. Ils ont surveillé l'activité neuronale des animaux pendant la réalisation de cette tâche, à l'aide d'un nouveau microscope sur mesure permettant d'imager simultanément l'activité cellulaire de jusqu'à 73 000 neurones répartis sur l'ensemble du cortex.

L'étude a révélé des modifications des circuits de la mémoire de travail situés dans le cortex moteur secondaire à mesure que les souris répétaient la tâche. Lorsque les souris ont commencé à apprendre la tâche, les représentations mnésiques étaient instables. Mais après une répétition de la tâche, les schémas mnésiques ont commencé à se stabiliser, ou à se « cristalliser », a déclaré le Dr Peyman Golshani, auteur principal et neurologue à UCLA Health.

Effet de l'inhibition optogénétique sur la performance d'une tâche de mémoire de travail (MT).
A. Dispositif expérimental.
B. Types d'essais dans une tâche de MT à association retardée; les coups de langue ont été évalués pendant la période de choix de 3 secondes, les périodes de retard précoce et tardif étant marquées.
C. Progrès d'apprentissage sur huit séances, mesurés par le pourcentage de réponses correctes.
D. Exemple de séance d'entraînement, avec coups de langue marqués.
E. Effet de la photoinhibition sur la performance de la tâche à travers les époques (quatrième seconde de la période de retard, P = 0,009; cinquième seconde de la période de retard, P = 0,005; deuxième odeur, P = 0,0004; première seconde de la période de choix, P = 0,0001). L'analyse statistique a été réalisée à l'aide de tests t appariés.
F. La photoinhibition de M2 dans les 2 dernières secondes de la période de retard pendant les 7 premiers jours d'entraînement altère la performance de la tâche. n = 4 (souris exprimant stGtACR2) et n = 4 (souris exprimant mCherry). Français Les valeurs de p déterminées par des tests t à deux échantillons pour les sessions 1 à 10 étaient les suivantes: P1 = 0,8425, P2 = 0,4610, P3 = 0,6904, P4 = 0,0724, P5 = 0,0463, P6 = 0,0146, P7 = 0,0161, P8 = 0,7065, P9 = 0,6530 et P10 = 0,7955. Pour c, e et f, les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type NS, non significatif; *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,001, ****P ≤ 0,0001.
Source: Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

« Si vous imaginez que chaque neurone du cerveau sonne comme une note unique, la mélodie que le cerveau génère pendant l'exécution de la tâche varie d'un jour à l'autre, mais devient ensuite de plus en plus raffinée et similaire à mesure que les animaux continuent à pratiquer la tâche », a déclaré Golshani.

Ces changements permettent de comprendre pourquoi les performances deviennent plus précises et automatiques avec une pratique répétée.

« Cette découverte non seulement fait progresser notre compréhension de l’apprentissage et de la mémoire, mais a également des implications pour résoudre les problèmes associés aux troubles de la mémoire », a déclaré Golshani.

Les travaux ont été réalisés par le Dr Arash Bellafard, scientifique du projet UCLA, en étroite collaboration avec le groupe du Dr Alipasha Vaziri à l'Université Rockefeller.