Comment fonctionne la mémoire à long terme ?

Dans un précédent article, nous avons découvert ensemble ce qu’était la mémoire à court terme. Aujourd’hui, je vous propose de comprendre comment fonctionne la mémoire à long terme.

(schéma de la mémoire à long terme)

La mémoire à long terme, qu’est-ce que c’est ?

La mémoire à long terme est celle qui nous permet de retenir une quantité illimitée d’informations pour un temps tout aussi illimité.

Elle est composée de deux grandes parties : la mémoire déclarative et la mémoire non déclarative.

La mémoire déclarative

La mémoire déclarative (ou mémoire explicite) correspond aux apprentissages conscients. Les informations mémorisées sont constituées de faits ou de souvenirs. Par exemple, c’est elle qui stocke le souvenir de votre premier baiser. Les scientifiques la divisent en deux sous catégories :

• La mémoire sémantique
• La mémoire épisodique

La mémoire sémantique

La mémoire sémantique concernent les faits appris tout au long de notre vie.

C’est ici qu’un individu stocke les connaissances générales. C’est par exemple dans la mémoire sémantique que l’on conserve une information comme : “Paris est la capitale de la France”.

La mémoire épisodique

La mémoire épisodique est quant à elle en charge de mémoriser les événements de notre vie “à nous”.

Au commencement des recherches sur cette mémoire, il était considéré que pour définir un souvenir épisodique, il fallait pouvoir répondre aux trois questions :

• Quoi ?
• Quand ?
• Où?

Cette définition est aujourd’hui remise en question car l’on considère indispensable que le souvenir soit en rapport avec soi-même. Pour schématiser, si comme nous l’avons vu “Paris est la capitale de la France” est stocké dans la mémoire sémantique, en revanche les souvenirs de notre vie parisienne sont stockés dans la mémoire épisodique.

Les recherches du scientifique Tulving cherchent à ce titre à démontrer que seuls les Hommes disposent d’une mémoire épisodique, car nous sommes les seuls à avoir une “conscience de soi”.

Quel lien entre mémoire sémantique et mémoire épisodique ?

Enfin, intéressons-nous à la relation entre mémoire sémantique et mémoire épisodique. Durant plusieurs dizaines d’années, les chercheurs ont étudié le rapport entre ces deux mémoires. Deux positions s’opposent :

• Squire explique que tout souvenir est d’abord un souvenir épisodique (c’est à dire lié à notre vécu) avant de devenir un souvenir sémantique (i.e. dénué de contexte).

Selon lui, on mémorise et se remémore une information grâce à son contexte c’est qu’on se souvient d’une information avec son contexte (Qu’est-ce qu’on a appris ? Quand l’a-t-on appris ? Où l’a-t’on appris? Quelles émotions avions-nous lorsque l’on a appris cette information ?). Je vais par exemple me rappeler que Paris est la capitale de la France parce que j’ai vécu des moments émotionnellement forts à Paris, où tout simplement parce que lorsque je l’ai appris à l’école, j’étais attentif.ve à ce que disait le professeur, ce jour particulier dans cette salle de classe particulière où je l’ai appris. Puis, à force de se remémorer l’information, nous oublions ces éléments de contexte pour laisser place à un fait sans contexte (“Paris est la capitale de la France”, j’ai oublié quand et où je l’ai appris, je le sais tout simplement).

• Le neuroscientifique Endel Tulving contredit cette théorie. Il explique que les souvenirs à l’inverse dans un premier temps sémantique puis épisodique. Selon lui, il faut d’abord avoir des faits stockés dans la mémoire sémantique pour construire ensuite des souvenirs. Il tire ses conclusions de l’étude d’un patient célèbre, le patient HM (Cliquez ici pour en savoir plus https://cervenargo.hypotheses.org/2023).

Il est important de préciser que les chercheurs ont élaboré leurs théories à partir de l’étude de cas cliniques relativement peu nombreux. C’est en effet l’étude des lésions cérébrales de ces patients, et les conséquences sur la mémoire qui ont permis d’établir ces hypothèses, qui sont donc susceptibles d’évoluer. Il est possible que le cerveau fonctionne d’une manière autre que celle proposée par ces théories.

La mémoire non déclarative

A l’inverse de la mémoire déclarative, la mémoire non déclarative (ou mémoire implicite) n’est pas accessible à la conscience.

Elle se décompose elle-aussi en plusieurs éléments :

• La mémoire procédurale
• Le conditionnement classique
• L’amorçage sémantique

La mémoire procédurale

La mémoire procédurale est la plus simple à appréhender. Elle contient tous les apprentissages moteurs et les savoirs-faires. Prenons l’exemple du piano, du vélo ou de la conduite : ces trois apprentissages sont inscrits dans la mémoire procédurale. Ils se déroulent en deux étapes :

• La première étape utilise la mémoire déclarative. Pour apprendre le vélo, on intègre d’abord les consignes pour réussir à rouler. On tombe un certain nombre de fois.
• La seconde étape commence au moment de continuer et de répéter l’apprentissage. En effet, à force de tomber et de répéter l’action, celles-ci vont être réalisées progressivement de manière efficace, automatique et inconsciente : elles intègrent alors la mémoire procédurale.

Vous avez dans un premier temps intégré des règles et des principes pour apprendre – le vélo, la musique, la conduite… Dans un second temps, une fois l’apprentissage complété, vous réalisez de manière inconsciente et automatique les gestes, réflexes et actions qui vous permettent de garder l’équilibre, de déplacer vos doigts sur le clavier, ou de réaliser un créneau à la perfection. Vous avez automatisé ces compétences et ne devez plus y faire attention consciemment.

Le conditionnement classique

Regardons à présent le conditionnement classique. Son fonctionnement a été formalisé par le chercheur Pavlov – dont vous connaissez peut être la célèbre expérience “du chien de Pavlov”. Pavlov a étudié l’apprentissage lié à l’association d’un stimulus avec des réactions automatiques. Les stimuli peuvent être de plusieurs formes :

• Les stimuli neutres : sans réaction particulière.
• Les stimuli inconditionnels : réaction par réflexe sans apprentissage extérieur.
• Les stimuli conditionnels : initialement neutre qui finit par déclencher une réponse conditionnée (quand il est associé à un stimuli inconditionnel).

Ces stimuli vont provoquer des réponses de deux sortes :

• La réponse inconditionnelle : réponse à un stimulus inconditionnel par réflexe.
• La réponse conditionnelle : réponse déclenchée par un stimulus conditionnel lorsqu’il est associé à un stimuus inconditionnel.

Pour en savoir plus, n’hésitez pas à consulter notre article sur le conditionnement en cliquant ici.

Pour bien comprendre, prenons l’exemple du chien de Pavlov. Avant le conditionnement, le chien salivait quand on lui présentait un os (stimulus inconditionnel -> réponse inconditionnelle). Ensuite, on présenta au chien un os avec un coup de cloche (stimulus inconditionnel + stimulus neutre = réponse inconditionnelle). Après la répétition de cette étape, le chien salivait quand il entendait le son de cloche seul (stimulus conditionnel = réponse conditionnelle). Une fois que le chien est conditionné, le stimulus neutre devient un stimulus conditionnel. Pour en savoir plus, je vous invite à lire notre article sur l’expérience de Pavlov juste ici.

L’amorçage sémantique

L’amorçage sémantique (ou “priming” en anglais) correspond à la réponse que l’on donne (la cible) après avoir reçu un stimulus (amorce) – consciemment ou non. L’effet d’amorçage représente l’influence d’un stimulus (l’amorce) sur le traitement d’un autre stimulus (cible).

Par exemple, prenons comme mot amorce : “Pluie”.

Si je vous demande de dire le premier mot qui vous vient à l’esprit quand je vous dis “temps”. Votre réponse sera très certainement liée au champ sémantique de la météo comme soleil, nuage etc…

Si l’on change le mot amorce pour le remplacer par “Chronomètre” et que je vous demande à nouveau de me partager le premier mot qui vous vient à l’esprit lorsque je vous dis “temps”, les réponses seront cette fois-ci certainement : “montre, seconde, minute “ etc…

Il est possible de retrouver des résultats similaires avec des images – en montrant par exemple une image de nuage ou de chronomètre

De plus, chaque individu a sa propre expérience et ses propres connaissances qui influencent son système de pensée. Par exemple, si je vous parle de “l’opéra”, vous n’allez pas tous penser au même opéra. Les boulangers penseront peut-être à la pâtisserie tandis que les artistes imagineront un spectacle.

Vous vous en doutez, le concept de l’amorçage sémantique est particulièrement étudié et utilisé dans certains secteurs comme le marketing.

Quel lien entre mémoire court terme et mémoire long terme ?

Maintenant que vous savez comment fonctionne la mémoire à long terme, penchons nous sur le transfert des informations de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme.

C’est en réalité un processus qui demeure assez mal connu par les scientifiques.

Il existe deux modèles qui diffèrent quelque peu entre eux. Néanmoins, les chercheurs ont découvert que l’attention, le stress et les émotions sont les facteurs qui permettent la mémorisation et le transfert des informations entre les deux mémoires.

Schéma 1 modèle classique de mémorisation

Schéma 2 : modèle parallèle de mémorisation

Le schéma classique (schéma numéro 1) consiste à considérer qu’une information passe dans la mémoire sensorielle puis dans la mémoire à court terme. Et c’est uniquement une fois que l’information est encodée dans la mémoire à court terme qu’elle peut être transféré dans la mémoire à long terme. Il a cependant été remis en doute par le travail d’autres chercheurs, notamment Shallice et Warrington.

Le passage de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme ne se ferait pas de manière rectiligne mais il serait possible qu’il existe un chemin parallèle (schéma 2) : une même information pourrait être stockée simultanément dans la mémoire à court terme ET dans la mémoire à long terme. Ceci expliquerait pourquoi certains patients qui n’ont pas de mémoire à court terme peuvent avoir une mémoire à long terme. C’est notamment le cas du patient KF qui avait une perturbation de sa mémoire à court terme mais une mémoire à long terme préservée. Néanmoins, cette théorie impliquerait pour être vérifiée une étude très complexe du cerveau. C’est pourquoi ici encore les modèles d’explication de la mémoire sont susceptibles d’évoluer avec la progression de nos connaissances.

Gradient temporel

Le gradient temporel correspond aux étapes de la mémorisation d’une information. Il est composé de quatre étapes :

• L’encodage : réception, traitement et combinaison d’une information.
• Le stockage : création d’un enregistrement permanent des informations codées.
• La consolidation : stabilisation d’une trace de mémoire après l’acquisition initiale pour un stockage à long terme.
• Le rappel : Renvoi de l’information stockée en réponse à un signal pour l’utiliser.

Il faut la présence de toutes ces étapes pour qu’une information soit complètement mémorisée. S’il existe un dysfonctionnement dans l’une de ces étapes, cela provoque l’amnésie. Par exemple, considérons qu’une que le stockage dysfonctionne. Alors, une information pourra être encodée correctement, mais elle ne pourra pas être enregistrée. L’information est donc perdue car il n’est pas possible de la stocker.

Les points à retenir sur la mémoire à long terme :

• La mémoire à long terme possède une capacité de mémorisation presque illimitée.
• Elle est composée de la mémoire déclarative et de la mémoire non déclarative.
• La mémoire déclarative est composée de la mémoire sémantique et de la mémoire épisodique. La mémoire non déclarative se décompose en trois parties : la mémoire procédurale, le conditionnement classique et l’amorçage sémantique.
• Le transfert de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme n’est pas encore parfaitement connu.
• Les étapes de la mémorisation (gradient temporel) sont l’encodage, le stockage, la consolidation et le rappel.