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On parlait jusque là de mémoire à court terme et de mémoire à long terme. 

Schématiquement avant, ça donnait ça : 

Désormais le schéma c'est ça : 

C'est compliqué le fonctionnement du cerveau et de la mémoire...

Vous avez peut-être entendu parler de l’amnésie infantile ? Ou simplement vous êtes vaguement conscient que la plupart des gens ne se rappellent pas ou n’ont aucun souvenir de la période qui précède leur 2 ou 3 ans. Ce n'est apparemment pas parce que c'est très ancien, c’est parce que à cette époque vous étiez en mode exclusivement analogique. Une fois adulte, mais progressivement, nous développons le mode cognitif et pouvons passer de l’un à l’autre. Ce traitement analogique exclusif initiale n’a pas permis de mémorisation ! Lorsque nous dormons nous sommes en mode analogique pur. Lorsque nous rêvons nous ne dormons pas à 100% apparemment, c’est peut-être la raison pour laquelle on peut se rappeler des rêves… au moment du micro-éveil c'est l'activation du modulateur qui fait passer brutalement en cognitif.

 Donc la base du fonctionnement du système nerveux central, à savoir le mode analogique (Tassin, 1989, 1998), à différencier de l’autre type de traitement dit « cognitif ».

L’analogique est celui qui va très très vite avec des informations de l’ordre de 16 images par seconde, toutes les 60 millisecondes. 

Le mathématicien John Hopfield (1982), qui a appliqué les connaissances de la physique des particules aux réseaux neuronaux a montré que les neurones réunis en réseaux interagissent et se modifient constamment comme des molécules, il l’a comparé à l’analogique.

Plusieurs caractéristiques d’un stimulus perceptif se constituent en un réseau de neurones : un bassin d’attraction.

Le cerveau est constitué de 100 milliards de neurones qui, schématiquement, sont tous interconnectés, directement ou indirectement.

Quand plusieurs neurones sont activés par un même stimulus, des connexions s’établissent et se renforcent à mesure que l’expérience se reproduit identique à elle-même ;

Au contraire, quand l’expérience diffère, les connexions sont modifiées.

Ce système de mémorisation permet de reconnaître instantanément un stimulus visuel, auditif ou tactile sans qu’il soit nécessaire de l’analyser.

Si on perçoit ensuite un seul des aspects ou caractéristiques de ce stimulus initial c'est tout le bassin d’attraction qui est activé en réévoquant la totalité du stimulus initial.

Par exemple, si un bassin d’attraction se constitue à partir de image d’un chien, il suffit ensuite de présenter cette image en pointillé pour que le bassin d’attraction soit activé et hop on devine aussitôt "chien".

Ces bassins d’attractions sont également responsables de certaines associations. Ainsi, si chaque fois que je vais chez ma grand-mère, elle m’offre une tropézienne, la vue d’une tropézienne à la boulangerie  évoque ma grand-mère. Le principe de la madeleine de Proust.

Etat régressif et substances ou addictions 

Le mode de traitement cognitif nous rend capable de scanner l’environnement de façon plus analytique mais il est 10 fois plus lent, de l'ordre de 1/10 de seconde. Pour le cerveau qui fonctionne par fraction de 10 millisecondes, 100 millisecondes cela constitue une différence significative.

Ces 2 systèmes sont en oscillation permanente et représente l'essentiel de notre fonctionnement mental.

L'analogique des débuts, que l’on utilisait exclusivement quand on était enfant est cependant recherché de façon plus ou moins consciente par l'adulte, même s’il est en mode cognitif de façon assez fréquente. L'analogique va devenir une source de plaisir régressif pour l’adulte. Ce qui nous fait rire par exemple, on peut comprendre de façon cognitive mais on ressent de façon analogique, cela fait davantage appel à la mémoire analogique, et non pas cognitive. On alterne entre les deux car on a mis en place un genre de modulateur que nous n’avions pas enfant. C’est pourquoi nous étions seulement en mode analogique. L’enfant peut nous faire raconter inlassablement la même histoire sans se lasser. Scroller indéfiniment, face à cette circulation rapide et continue d'image ramène à quelque chose de régressif qu’on a connu enfant en analogique pure. Pour cesser de scroller sans cesse sur son téléphone il faut aller faire autre chose, marcher, trouver une occupation. Pour le chercheur, le scrolling compulsif n’est pas à proprement parler une addiction.  C'est un c'est un manque de centres d'intérêt d'une certaine façon. Être occupé ne laisse pas la place au vide.

Nous sommes en permanence entre l'état d'éveil et l'état d'éveil, entre analogie et cognitive dans une oscillation permanente, ce qui contrôle le pourcentage d'analogie et de cognitif ce sont les modulateurs, ces fameux modulateurs qui font que lorsque vous prenez un produit vous allez basculer le système, faire de l'analogique et prendre du plaisir.

Cette possibilité de nous faire basculer c'est ce que font les drogues, elles donnent la possibilité au circuit de faire moins de cognitifs et plus d'analogie donc d'une certaine façon d'avoir du plaisir

La conséquence c'est le découplage et le découplage c'est douloureux quand il n’y a pas de produit c'est insupportable on a une souffrance très forte puisque l'environnement devient insupportable sans la possibilité de contrôler les informations qui rentrent puisque le système n'a plus cette protection qui contrôle les impulsions pour corriger cette mauvaise habitude.  

Le professeur  Tassin et son équipe ont développé un médicament contre l’addiction  à l’alcool. 

Particularité du traitement cognitif

Le mode cognitif garde l’essentiel des caractéristiques du traitement analogique, mais il est différent parce qu’il s’affranchit d’une contrainte limitative du traitement analogique, à savoir son immédiateté, et par là-même son incapacité à saisir le temps.

- Le traitement cognitif ne permet pas de stocker de l’information, ou très peu, ce qui est bien sûr une limite importante.

- Le traitement cognitif exige des conditions très particulières pour fonctionner :

- la présence d’un cortex préfrontal ayant atteint un niveau de maturité suffisante.

- Le traitement cognitif n’est actif que grâce aux interrelations qui existent entre au moins trois ensembles de neurones appelés modulateurs et qui libèrent de la noradrénaline, de la sérotonine et de la dopamine, trois monoamines cérébrales.

- Le fonctionnement de ces neurones nécessite un apport d’énergie important et ces derniers ne peuvent pas maintenir leur activité de façon permanente.

Ainsi, il existe deux périodes pendant lesquelles le traitement cognitif laisse toute la place au traitement analogique : Tout d’abord à la naissance et pendant les premiers mois de la vie où, période durant laquelle, ni le cortex préfrontal ni les neuro-modulateurs n’ont encore atteint un développement suffisant. Et puis durant le sommeil et plus particulièrement au cours des phases de sommeil paradoxal.  Durant ces périodes les neurones à noradrénaline et à sérotonine sont inactifs.

Notons que c’est pendant ces périodes de sommeil qui se reproduisent chaque nuit, que les mémoires, se stabilisent et participent ainsi à la mémoire à long terme.

Au contraire, lorsque nous sommes éveillés, les neuro-modulateurs sont actifs et, encore une fois si le cortex préfrontal a atteint un niveau de maturité suffisant, les deux modes, analogique et cognitif, oscillent de façon permanente.

Les souvenirs sont stockés selon la « règle de Hebb » (1948) 

quand deux neurones sont activés simultanément lors de l’entrée d’une information, la force de leur liaison, encore nommée « poids synaptique », augmente.

Inversement, quand l’activité d’un des neurones augmente alors que celle de l’autre diminue, le poids synaptique qui les relie diminue.

Il est généralement admis que le poids synaptique dépend des modifications moléculaires d’un récepteur à l’acide glutamique dont l’effet augmente ou diminue lors de sa stimulation par l’acide glutamique.

C’est l’entrée répétée de la même information qui donne naissance à une mémoire, la quantité d’informations n’étant limitée que par le nombre de neurones du système.

Une fois le souvenir enregistré, une partie quelconque du souvenir suffit à faire converger le système vers un état stable : la mémoire est restituée dans sa totalité.

Selon John Hopfield (1982), chaque mémoire correspond à un état d’énergie minimale, état qualifié de bassin attracteur. Ce bassin « attire » vers une mémoire commune des informations qui ont été acquises simultanément (certaines composantes d’un visage ou des événements qui ont eu lieu en même temps).

Ce dernier point est particulièrement important parce qu’il signifie que le traitement analogique est d’une part rapide, puisque les perceptions parviennent aux réseaux en moins de 60 millisecondes, mais aussi simultané puisque les associations qui seront faites entre deux perceptions n’auront pas lieu si elles sont décalées dans le temps.

Ce système est donc très performant en ce qui concerne sa vitesse et la possibilité qu’il donne au système nerveux central de traiter plusieurs évènements en parallèle mais il est aussi particulièrement sensible aux « erreurs ». En effet, dans la mesure où la totalité d’une mémoire peut être recrutée à partir de peu d’éléments, deux stimuli distincts mais possédant quelques éléments d’une mémoire en commun pourront être considérés comme identiques. Ces erreurs vont évidemment intervenir dans le contenu de nos mémoires et dans nos comportements.

Les modes d’acquisition, de stockage et de rappel évoluent durant notre développement

L’accomplissement d’une action, voire la naissance d’une pensée, ont lieu à la suite d’un traitement des informations dans les différentes structures nécessaires à ces réalisations.

Les travaux des anatomistes ont montré que chaque modalité sensorielle possède son propre chemin vers le cortex (axe thalamo-cortical).

À partir d’une aire sensorielle primaire, l’information progresse à travers une série d’aires associatives « para-sensorielles », chacune des voies conduisant à l’une des trois modalités sensorielles (visuelle, auditive ou somesthésique) et donnant naissance à des collatérales qui progressent du cortex postérieur vers le cortex préfrontal et qui sont elles-mêmes connectées avec les autres collatérales homologues des autres modalités.

Il est probable qu’un stimulus sensoriel est analysé et classé selon des propriétés associées qui n’existent pas systématiquement dans l’environnement extérieur mais qui ont pu exister plus ou moins fréquemment auparavant.

L’histoire du sujet intervient alors et les connexions avec le système limbique (septum, amygdale, hippocampe), qui intègre les composantes affectives, prennent à ce niveau toute leur importance. Tant que l’information ne présente pas de nouveauté, le traitement des messages peut se faire à des niveaux d’association relativement bas. Plus le message est nouveau et complexe, plus il sera traité par des aires corticales hiérarchiquement élevées telle que le cortex préfrontal. Le traitement passe alors de l’analogique au cognitif.

Chez le nouveau-né humain, les systèmes de réception sensorielle de­- viennent fonctionnels très rapidement. Certains d’entre eux, comme l’audition, le sont même avant la naissance.

En revanche, les fibres des neurones modulateurs ne sont encore que très partiellement développées et les voies associatives myélinisées cortico-corticales sont inexistantes. Les messages sensoriels que le nouveau-né reçoit ne peuvent donc être traités que sur un mode non-conscient, les informations atteignant les aires corticales étant immédiatement recueillies par les structures limbiques et extra-pyramidales sur un mode analogique.

C’est le cas, par exemple, d’une partie de la mémoire procédurale pour laquelle l’apprentissage de la marche est le résultat d’un traitement essentiellement analogique. Il en est de même pour tous les « souvenirs » de cette période (il serait plus approprié de parler ici d’apprentissages) qui ne pourront donc pas être rappelés à volonté à la conscience puisque leur stockage a été directement réalisé sur un mode analogique sans qu’il y ait eu passage par le cognitif.

Bien entendu, cette « amnésie infantile » ne signifie pas que ces souvenirs ont disparu, ni même qu’ils ne peuvent pas influer sur les décisions ultérieures. Cela signifie plutôt que ce qui a été stocké ne l’est pas sous une forme associée qui permettrait un décodage direct à l’état conscient.

Plus tard, il sera d’autant plus difficile d’accéder à ce stock que le mode de fonctionnement mental qui en permettrait l’analyse est précisément celui qui en empêche l’accès.

Si nous nous intéressons maintenant à l’apprentissage du piano, le jeu du pianiste confirmé utilisera un stock analogique, certes, mais une partie de ce stock sera passée par un traitement cognitif. Ainsi les bassins attracteurs analogiques permettant au pianiste d’avoir un jeu fluide seront « mâtinés de cognitif » et plus facilement accessibles à la conscience. Une des conséquences est que ce pianiste confirmé pourra enseigner le piano à des débutants en utilisant, entre autres, les souvenirs de son propre apprentissage.

La nature et le rappel d’une mémoire dépendent de la façon dont elle s’est constituée.

Ce que nous avons dit plus haut signifie que nos mémoires contiennent leurs propres histoires. Dans les premiers mois de la vie, les méthodes utilisées par le système nerveux central pour fabriquer des mémoires semblent identiques, à savoir la fabrication de bassins attracteurs qui contiennent des paramètres dont l’association est due non seulement à la simultanéité de leurs apparitions mais aussi, souvent, au fait que ces présentations simultanées ont eu lieu de façon répétée. Ces bassins attracteurs purement analogiques seront les bases de ce qui va suivre. Ils contiennent des formes visuelles, des sons, des contacts physiques, des émotions. Ils sont en lien avec des satisfactions, des frustrations, des douleurs, des habiletés.

–  Parmi les différentes mémoires que nous avons évoquées c’est sans doute la mémoire procédurale qui est la plus riche en bassins attracteurs purement analogiques. En effet, non seulement ces bassins se forment très tôt dans la vie mais la caractéristique de la mémoire procédurale est de permettre des activités motrices qui doivent par essence être réalisées rapidement et s’enchaîner sans passer par le cognitif. Ainsi, même dans le cas de notre pianiste, le passage par le cognitif lui a été nécessaire mais son but était de se composer un stock analogique qui, dès sa stabilisation, n’aura plus d’autre raison de revenir en cognitif que pour améliorer son jeu. En répétant ses morceaux, le pianiste cherche à diminuer la part cognitive de son stock analogique. Un autre exemple intéressant est celui de la mémorisation d’un air de musique. Bien que purement analogique, cette mémorisation a rarement lieu avant trois ans car elle nécessite des aptitudes perceptivo-motrices bien développées. Néanmoins, ce qui permet de constater qu’il s’agit bien d’un apprentissage purement analogique est qu’il est presque impossible à un enfant de rappeler une ligne musicale en la commençant en son milieu ; pour la retrouver il faut nécessairement la reprendre au début. L’analogique retient un enchaînement. Chaque maillon entraîne le suivant à condition de commencer par le premier qui a été mémorisé.

 La mémoire sémantique prend ses racines dans l’analogique.

Au début de la vie ce sont surtout des sensations comme la faim, le besoin de chaleur, la douleur ou la satisfaction qui sont perçues en même temps que la mère ou le père, le sein, le biberon, le lait… Les premiers bassins de cette catégorie se forment à partir de ces associations qui incluent des formes, des sons, voire des mots simples comme papa, maman, boire, bobo… ; certains enfants très stimulés arrivent même à nommer quelques couleurs avant deux ans. Mais ce n’est qu’après vingt-quatre mois qu’apparaît le commencement du traitement cognitif qui représente une véritable explosion dans le fonctionnement psychique.

Cette période et les années qui suivent donnent en effet lieu entre deux et quatre ans à des créations de savoir en permettant à l’enfant, par exemple, de reconnaître l’existence d’un ou plusieurs concurrents à sa relation avec sa mère et dont le père serait le principal protagoniste. Tout ce qui est susceptible d’expliquer pour l’enfant ce qui fait obstacle au rapprochement avec sa mère prendrait alors la forme de sexualité infantile (Tassin, 2015). C’est aussi entre trois et quatre ans qu’ont lieu ce que les adultes considèrent comme des mots d’esprit et qui ne sont en fait que l’expression normale des confusions analogiques qui existent chez l’enfant dont le traitement cognitif commence à apparaître.

Le traitement cognitif va continuer ainsi à se développer de façon régulière avec l’apprentissage de la lecture et une augmentation importante du nombre de mots pour atteindre une sorte d’apogée de fonctionnement entre huit et dix ans, la période de latence (Arbisio, 2007). Notons que chaque mot qui est passé par le cognitif est en soi un bassin attracteur dans la mesure où il « contient » plusieurs données (un lit est horizontal, les étoiles sont dans le ciel, le feu est chaud…) et est souvent associé à une émotion. Nous verrons après avoir analysé la mémoire épisodique, comment ce mot, stocké en analogique, réapparaît en cognitif.

–  La mémoire épisodique est, presque par définition, constituée uniquement de bassins qui sont passés par le cognitif. La dénomination « par définition » s’explique parce que ce qui définit la mémoire épisodique est la possibilité de se rappeler d’un évènement de sa propre existence ; il y a intégration du temps, on parle aussi de mémoire autobiographique. N’oublions pas que cette mémoire est non seulement capable de se rappeler un évènement vécu mais aussi le contexte particulier dans lequel il s’est déroulé. Cela ne signifie pas que les évènements qui ont eu lieu pendant les premiers mois de la vie n’ont pas été stockés et n’ont pas d’influence, cela signifie que ces évènements l’ont été d’une façon telle qu’il n’est pas possible de se les rappeler à la mémoire. Ces évènements analogiques des premiers mois feraient alors plutôt partie de la mémoire sémantique initiale, qui contient les bassins qui serviront de base aux mémoires ultérieures, comme c’est le cas pour la mémoire procédurale. On retrouve, ici encore, une interpénétration des différentes mémoires comme ici entre la mémoire procédurale et la mémoire sémantique.

La question qui se pose maintenant est de comprendre comment se font ces allers-retours entre l’analogique et le cognitif.

Si l’on exclut les évènements qui ne passent pas par le cognitif et qui sont donc stockés directement en analogique, qu’en est-il des évènements qui sont initialement reçus en cognitif ?

Pour prendre une métaphore informatique, les éléments traités en cognitif subiraient une compression pour être stockés en analogique.

Nous l’avons vu, le cognitif est précis et peut analyser plusieurs évènements non simultanés mais ne peut servir à stocker ces éléments à long terme.

Il faut donc les renvoyer en analogique. Le renvoi en analogique nécessite une perte d’informations, le quantitatif devient alors souvent qualitatif et seuls les éléments saillants sont sélectionnés : « Je me souviens que cette maison avait beaucoup de fenêtres mais ne me souviens pas combien. » « Cette personne avait des yeux bleus mais je ne me souviens pas de la couleur de ses cheveux. » Il est clair que ce qui est saillant pour certains ne le sera pas pour d’autres. Chaque élément peut être considéré comme saillant selon celui qui tente de se souvenir : « Je me souviens que cette personne m’était sympathique mais je ne sais ni comment elle s’appelle ni où je l’ai rencontrée. »

En fait, ces exemples sont déjà le résultat de ces allers-retours entre le cognitif et l’analogique. Le cognitif a vu cette maison (ou ces personnes), il aurait permis de les décrire en détail avant qu’ils ne soient stockés en analogique, mais ne permet de retrouver en cognitif que ce qui a été sélectionné lors de la compression de cognitif en analogique. Le retour en cognitif, au moment du rappel, s’apparenterait alors à une décompression. Les deux étapes, compression et décompression, sont évidemment toutes deux susceptibles d’erreurs et d’oublis que le cognitif n’aurait pas faites.

Ces points sont résumés dans le schéma en reprenant le nom habituel des mémoires décrites en neuropsychologie même si les limites paraissent maintenant un peu floues. Notons enfin que ce qui est essentiel dans la formation et le rappel des mémoires est le passage ou non par le cognitif.

Corrélation avec la psychanalyse 

 Jean-Pol Tassin  entre 2005 et 2012  rapproche le traitement analogique au processus primaire et le traitement cognitif au processus secondaire de la théorie psychanalytique.

Effectivement, le traitement analogique et le processus primaire se caractérisent tous les deux par un mode associatif, une rapidité de traitement de l’information ou, en d’autres termes, un traitement automatique et inconscient de l’information, et un traitement de l’information qui opère sur le mode de la similarité, de la contiguïté et de la ressemblance.

Le traitement cognitif et le processus secondaire se caractérisent tous les deux par un traitement conscient de l’information. De plus, comme le souligne la psychanalyse, le traitement cognitif ne représente pas le mode de traitement dominant du fonctionnement cérébral et fonctionne en interaction avec le mode de traitement analogique. 

Sources 

Tassin, 1998 ; Tassin et Tisseron, 2014

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