Une étude cosignée par plusieurs scientifiques américains et publiée dans Nature le 6 février montre qu’une stimulation électrique ponctuelle du cerveau pourrait favoriser la mémorisation d’informations dans 15 % des cas observés. Encore à l’étude, ce procédé, prometteur mais potentiellement dangereux, apporte de nouvelles pistes pour mieux comprendre le fonctionnement de notre mémoire.

Un énième numéro de téléphone à retenir, l’anniversaire du petit cousin de votre tante ou encore un rendez vous chez un spécialiste programmé dans 8 mois, autant d’informations facilement oubliables qui se perdent dans les méandres de votre mémoire et qui vous pourrissent la vie. Mais bientôt, cette mémoire défaillante ne sera plus qu’un mauvais souvenir. En effet, des scientifiques de plusieurs universités américaines pensent avoir trouver une piste prometteuse pour régler nos problèmes de mémoire, et bien plus encore, ainsi qu'ils l'expliquent dans une étude publiée dans Nature le 6 février dernier.

Ce petit appareil serait plus un coup de pouce pour notre mémoire en cas de besoin plutôt qu’une véritable extension de cette dernière

Les chercheurs ont mis au point un dispositif, très semblable au fonctionnement d’un pacemaker, qui envoie une petite décharge électrique au cerveau pour le stimuler et lui permettre plus facilement de mémoriser une information quand il est en difficulté. Restant en veille en temps normal, ce petit appareil serait plus un coup de pouce pour notre mémoire en cas de besoin plutôt qu’une véritable extension de cette dernière.

Stimulation cérébrale profonde

Ce « pacemaker cérébral » allie une analyse en temps réel de l’activité neural à une technique déjà bien connue appelée la stimulation cérébrale profonde. Notamment utilisée pour traiter les symptômes de la maladie de Parkinson ou l’épilepsie, cette méthode consiste, grâce à des électrodes placés sur des zones clés de notre encéphale, à compenser le manque de dopamine dans le cerveau, responsable des principaux symptômes de ces maladies.

Coûteuse, cette technique est seulement utilisée dans 10 % des cas car elle peut avoir des effets négatifs sur les neurones du malade. En effet, si les électrodes sont mal placées, les stimulations éléctriques peuvent endommager certaines parties du cerveau et réduire la mobilité du patient et ses capacités cognitives. De plus, la chirurgie pour implanter les électrodes dans le cerveau est une opération lourde qui nécessite plus de sept heures de travail pour le chirurgien et donc une longue convalescence pour le patient.

 Schéma de stimulation cérébrale profonde
Schéma de stimulation cérébrale profonde
Image: © Zhang Q, Kim Y-C and Narayanan NS

Au contraire d'un dispositif semblable présenté par des scientifiques de l'Université de Californie du sud en Novembre 2017, ce pacemaker n’est pas une aide permanente à la mémoire comme l’explique Michael Kahana , co-auteur de l’étude et professeur de psychologie à l’Université de Pennsylvanie, à Scientific American : « J’étudie l’électrophysiologie du fonctionnement de la mémoire depuis de nombreuses années et il me semble que nous devons utiliser le signal électrique du cerveau qui prédit “la bonne mémoire” pour mieux comprendre comment le stimuler à des moments clés ». Le chercheur estime notamment qu’il est nécessaire d’identifier le bon moment et la bonne partie du cerveau à stimuler pour arriver à un résultat optimal.

Une étude concluante

Pour essayer de comprendre comment le « bonne mémoire » fonctionne, l’équipe du docteur Kahana a réalisé un test avec 25 patients épileptiques à qui des électrodes avaient déjà été déjà implantées pour essayer de contrôler leurs crises. Les chercheurs ont décidé d’utiliser les électrodes des patients pour mesurer leur activité neural pendant qu’ils retenaient une série de mot. Ils ont ensuite comparé l’activité cérébrale des sujets qui se rappelaient des mots avec celle de ceux qui n’y arrivaient pas. Grâce à cette technique, ils ont pu identifier une activité cérébrale dans une zone du cerveau, le cortex temporal latéral, qui prédirait la capacité du patient à se rappeler de l’information.

L’étude a ainsi montré que les patients équipés de ce dispositif se rappelaient mieux des mots dans 15 % des cas observés

Une fois cette zone identifiée, les chercheurs ont développé un logiciel permettant d’identifier en temps réel si le cortex temporal latéral était bien stimulé par l’information qu’il recevait. Dans la cas contraire, les électrodes exerçaient alors une petite stimulation électrique sur cette zone pour favoriser son bon fonctionnement et ainsi permettre une meilleure mémorisation du patient. L’étude a ainsi montré que les patients équipés de ce dispositif se rappelaient mieux des mots dans 15 % des cas.

Pour le professeur en neurochirurgie à l’université de Californie, Itzhak Fried, les résultats, bien que prometteurs, doivent se montrer plus concluants pour être vraiment pertinents, comme il l’explique à Scientific American : « Sur le principe, la stimulation qui est basée sur une réponse neurale du cerveau offre des avantages par rapport à la stimulation cérébrale profonde qui est à sens unique. Il reste à voir si cette méthode va donner de meilleurs résultats dans le futur. »

Une solution miracle ?

Pour d’autres scientifiques comme Andres Lazano, président du département de neurochirurgie à l’université de Toronto, qui a conduit plusieurs études sur l’utilisation de la stimulation cérébrale profonde sur des patients atteints d’Alzheimer, la stimulation occasionnelle du cerveau n’est pas forcément optimale pour traiter la maladie : « Cette méthode est bonne pour les efforts cognitifs courts. Mais pour tout ce qui relève d’efforts de longue durée, je ne suis pas sûr que cette méthode soit la plus efficace, explique-t-il à Scientific American. Si l’objectif est de ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer, il est très probable qu’une stimulation continue soit plus efficace car elle mobilise des mécanismes qui aident le cerveau à combattre la maladie. »

Ce genre d’intervention chirurgical est de plus en plus sure et son caractère invasif va devenir de plus en plus discutable

Conscient que la technologie peut encore comporter de nombreux risques, Michael Kahana espère tout de même pouvoir la développer pour qu’elle se généralise : « Je pense qu’il subsiste encore certaines inquiétudes quant à une généralisation d’une technologie invasive qui comporte encore quelques risques. Il est normal que les gens se méfient d’une opération cérébrale visant à augmenter les capacités cognitives. Mais ce genre d’intervention chirurgicale est de plus en plus sure et son caractère invasif va devenir de plus en plus discutable ». Fort de cet essai clinique concluant, le Docteur Kahana espère pouvoir commercialiser son dispositif rapidement.