La mémoire, le circuit de Papez, le système limbique et l'IRM.

Le système limbique

Les principaux composants du système limbique sont:
• Les corps mamillaires.
• Le fornix.
• L'amygdale
• L'hippocampe.
• Le gyrus parahippocampique
• Le gyrus cingulaire.
• Noyau antérieur du thalamus.
La localisation de ces différentes structures est indiquée sur des coupes IRM du cerveau (voir ci-dessous) effectuées dans les plans axial, coronal et sagittal tant en pondération T1 que T2.

Le système limbique a un rôle majeur dans l'apprentissage et la mémoire. Il a également une importante fonction dans la régulation des émotions ou l'adaptation à l'environnement social. Le système limbique est aussi impliqué dans l'olfaction.

La mémoire

Chez l'homme, notre connaissance sur la mémoire et les processus de mémorisation provient essentiellement de modèles théoriques construits à partir d'observations effectuées en psychologie expérimentale. Les modèles s'appuient aussi sur l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Les connaissances sur la mémoire reposent aussi sur l'observation de patients atteints de pathologies cérébrales.

Chez l'homme, le stockage des informations ne s'effectue pas sous la forme d'un catalogue de données, mais il fait vraisemblablement appel à des techniques d'associations et de reconstructions. Le stockage des informations est réalisé au moyen d'un réseau de «représentations mentales» dont les mailles permettent de passer d'un concept à un autre.

Selon les théories en vogue aujourd'hui, il semble que la mémorisation s'articule autour de 3 niveaux:
• La mémoire sensorielle.
• La mémoire à court terme.
• La mémoire à long terme.

La mémoire sensorielle ne s'occupe que des informations perçues par les systèmes sensoriels (vision, audition, goût, etc.). La mémoire sensorielle fonctionne de manière automatique. Les événements intéressants vont être sélectionnés et encodés afin qu'ils puissent être traités par d'autres régions du cerveau. Les informations non retenues vont disparaître aussitôt.

La mémoire à court terme ne stocke, pour une durée très brève, qu'une quantité limité d'informations (moins de 7 items). Cet espace permet de traiter instantanément l'information reçue et de la transférer vers la mémoire à long terme.
Ce concept de mémoire courte a été élargi à la notion de mémoire de travail. Cette mémoire de travail est constituée de plusieurs espaces indépendants dans lesquels l'information peut être traitée simultanément.

La mémoire à long terme est une zone de stockage de l'information déjà traitée. La mémoire à long terme est une zone censée emmagasiner une quantité illimitée d'informations.

Ces trois types de mémoires (sensorielle, court et long terme) s'enchainent mutuellement: la visualisation d'un poumon blanc est perçu par le système visuel et est stocké dans la zone de mémoire sensorielle (en l'occurrence visuelle). Notre attention est attirée par cette pathologie et l'information est transférée dans la mémoire à court terme. L'image est analysée afin de proposer un diagnostic différentiel. L'analyse est associée à un nom et un rapport est dicté. Au total, «inconsciemment», toutes ces informations ont été transférées dans la mémoire à long terme

Il existe différents types de mémoire à long terme et l'on retiendra:
• La mémoire épisodique.
• La mémoire sémantique.
• La mémoire procédurale.

La mémoire épisodique est une zone dans laquelle sont stockés tous les événements vécus par un individu. Une atteinte de la mémoire épisodique peut être consécutive à une anoxie cérébrale ou séquellaire à une chirurgie.

La mémoire sémantique est une zone dans laquelle sont stockées toutes nos connaissances (vocabulaire, grammaire, géographie, etc.). Elle est indépendante du contexte spatio-temporel de son acquisition.

La mémoire procédurale permet l'acquisition d'habiletés motrices, d'un savoir faire intellectuel, etc. La conduite d'une voiture est donnée comme exemple classique.
La mémoire procédurale peut être affectée dans la maladie de Parkinson ou la chorée de Huntington.

Il existe d'autres classifications de la mémoire à long terme et celle-ci peut être subdivisée en mémoire déclarative (explicite) et mémoire non déclarative (implicite). Le qualificatif «déclaratif» sous-entend que nous sommes conscients du processus. La mémoire épisodique et la mémoire sémantique sont des exemples de mémoire explicite. La mémoire procédurale est un exemple de mémoire implicite (non-déclarative).

La connaissance des différents types de mémoires et des structures cérébrales impliquées dans ces processus va permettre de mieux comprendre les troubles observées après des lésions cérébrales.

Les localisations anatomiques des processus de mémorisation

Le support anatomique de la mémoire est un sujet en plein développement et donc source de controverse. À l'heure actuelle, les spécialistes pensent que de multiples régions du cerveau sont impliquées dans les processus de mémorisation et de stockage de l'information.

Le cortex préfrontal (et vraisemblablement aussi le cortex pariétal) joue un rôle important dans la mémoire de travail.

Le système limbique joue un rôle primordial dans la mémoire à long terme. A ce niveau, on entend beaucoup parler du «Circuit de Papez», qui désigne un ensemble de connexions entre l'hippocampe, les corps mamillaires et le thalamus. Ce circuit est un acteur-clé dans la formation des souvenirs.
Il semble aussi que la mémoire épisodique utilise le circuit de Papez/l'amygdale. Quant à elle, la mémoire procédurale intéresse les noyaux gris centraux et le cervelet. La mémoire sémantique est concernée par le cortex temporal externe/temporal inférieur.

Système limbique: cartographie IRM

Pour visualiser les images de grandes tailles avec légendes, veuillez cliquer sur une icône ci-dessous.

  • Système limbique, IRM, coupe sagittale, Pondération T1. Image 1.
  • Système limbique, IRM, coupe coronale, Pondération T1. Image 6.
  • Système limbique, IRM, coupe axiale, Pondération T1. Image 10.
  • Système limbique, IRM, coupe axiale, Pondération T2. Image 13.
  • Système limbique, IRM, coupe axiale, Pondération T2. Image 17.

Bibliographie

• Harnsberger HR, Osborn AG, Ross JS, Moore KR, Salzman KL, Carrasco CR, Halmiton BE, Davidson HC, Wiggins RH. Diagnostic and Surgical Imaging Anatomy: Brain, Head and Neck, Spine. 3rd ed. Salt Lake City, Utah. Amirsys. 2007.
• Bourjat P, Veillon F. Imagerie radiologique tête et cou. Paris, Vigot. 1995.
• Gouazé A, Baumann JA, Dhem A. Sobota. Atlas d'Anatomie humaine. Tome 3. Système nerveux central, système nerveux autonome, organe des sens et peau, vaisseaux et nerfs périphériques. 1er éd. Paris, Maloine. 1977.
• Kahle W, Cabrol C. Anatomie. Tome 3: Système nerveux et organe des sens. 1er éd. Paris, Flammarion. 1979.