Les ondulations cérébrales stimulent-elles l’encodage de la mémoire émotionnelle ?

Dans une étude récente publiée dans la revue Communications naturelles, des chercheurs ont étudié si les ondulations post-codage amélioraient la mémoire émotionnelle grâce à la restauration de la mémoire amygdale-hippocampique ou à la rétention des stimulus dans la mémoire de type travail. Ils ont également étudié si l’une ou l’autre méthode améliorait les similitudes des stimuli grâce aux ondulations post-codage.

Lors des consolidations de mémoire, les connexions amygdale-hippocampe affectent la mémoire émotionnelle à travers divers processus, notamment des effets neuromodulateurs. La réintégration de la mémoire pendant la phase post-codage prédit les performances de la mémoire plus tard dans la vie. Les ondulations sont des oscillations hippocampiques transitoires liées à une activité neuronale synchrone dans l’hippocampe et l’amygdale, cruciales pour lier les traces mnésiques et réactiver la mémoire émotionnelle.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs avaient pour objectif de déterminer si les changements dynamiques régulés par ondulation dans l’hippocampe et l’amygdale amélioraient la mémoire émotionnelle.

Sept sujets humains ont participé à l’étude, qui comprenait des enregistrements d’électroencéphalographie intracrânienne (iEEG) obtenus à partir de l’hippocampe et de l’amygdale tout en effectuant des tests de codage et de discrimination de la mémoire émotionnelle. L’équipe a fourni des stimuli aux participants et leur a demandé de juger la valence comme positive, négative ou neutre.

Au cours de la phase de récupération, les participants ont été présentés à l’une des trois catégories de stimuli : répétitions (identiques), leurre (légèrement différents) et nouveaux (stimuli non observés pendant les temps d’encodage) et ont été invités à classer chacun d’entre eux comme ancien ou nouveau. L’équipe a défini la discrimination de la mémoire comme catégorisant correctement les stimuli répétés comme anciens, les nouveaux stimuli comme nouveaux ou les stimuli leurres comme nouveaux.

Les chercheurs ont étudié la relation entre le taux d’ondulation post-codage (nombre d’occurrences d’ondulation par seconde), le contenu émotionnel (excitation et valence provoquées par le stimulus) et la discrimination précise des leurres après récupération.

Ils ont également étudié si les similitudes des stimulus dans les périodes d’ondulation post-codage pouvaient améliorer la discrimination de la mémoire plus tard. Les chercheurs ont calculé les similitudes des stimulus sur la base des corrélations de Spearman entre les vecteurs spectraux de puissance (PSV) HFA du même essai pour toutes les combinaisons de tranches de temps de codage-réponse.

Les chercheurs ont évalué les similitudes des stimuli post-codage pour chaque emplacement par rapport au pic d’ondulation afin d’analyser les contributions uniques de l’hippocampe et de l’amygdale au phénomène. Ils ont ensuite étudié la relation entre les similitudes des stimulus post-codage, l’excitation provoquée par le stimulus et la discrimination des leurres. Les chercheurs ont prévu que les intervalles de similitudes de stimulus dans les deux structures se produisaient de manière concomitante et suivaient une dynamique temporelle cohérente.

Résultats

L’équipe a étudié les enregistrements intracrâniens de l’amygdale et de l’hippocampe humains pour évaluer leur impact sur le codage et la discrimination de la mémoire émotionnelle. Ils ont confirmé les résultats comportementaux d’une mémoire discriminante supérieure pour stimuler les stimuli à l’aide d’enregistrements électroencéphalographiques intracrâniens (iEEG) chez des patients épileptiques. Le nombre d’événements d’ondulation immédiatement après l’apprentissage était lié à l’excitation provoquée par les stimuli et à la précision discriminante ultérieure.

Les similitudes synchronisées des stimuli post-codage à travers l’hippocampe et l’amygdale pour les ondulations post-codage prédisent les performances ultérieures de discernement de la mémoire, les similitudes des stimuli dans l’amygdale influençant la similarité des stimuli de l’hippocampe.

La discrimination de la mémoire s’est améliorée pour les stimuli de type émotionnel, les individus identifiant correctement les stimuli répétés et nouveaux. La précision de la discrimination de la mémoire était moins bonne pour les stimuli de Lure, ce qui indique que la similarité des images générait des interférences dans la mémoire.

L’excitation provoquée par le stimulus était liée à une discrimination précise des leurres, en corrélation avec des découvertes antérieures. Les durées de réponse n’ont pas montré d’association significative avec la valence émotionnelle des stimuli. L’indice de discrimination de Lure (LDI) a montré des valeurs considérablement plus élevées pour les stimuli de type à forte excitation, démontrant la probabilité que les stimuli de type à forte excitation soient classés comme nouveaux.

Les discriminations précises des leurres étaient fortement liées à l’excitation et à la ressemblance du stimulus, mais pas à la valence. L’équipe a observé une forte relation entre la similarité et l’excitation, avec une faible similarité et des stimuli de type éveil élevés, ce qui donne la discrimination des leurres la plus précise.

Les ondulations de type post-codage étaient associées à une meilleure discrimination des stimulus émotionnels, avec des taux d’ondulation post-codage plus élevés associés à l’excitation provoquée par le stimulus, et elles prédisaient également une meilleure discrimination des leurres après la récupération, mais pas avec la valence du stimulus.

L’étude a indiqué que l’excitation provoquée par le stimulus et, plus tard, la discrimination précise des leurres étaient les principaux impacts, sans interaction significative. La probabilité d’ondulation était beaucoup plus élevée pendant les périodes de faible puissance thêta, ce qui est cohérent avec les études sur la suppression des ondulations pendant les périodes d’oscillations thêta robustes.

La réactivation de divers éléments de stimuli stockés était liée aux similitudes des stimuli post-codage et verrouillés par ondulation dans l’hippocampe et l’amygdale, indiquant que ces zones jouent un rôle crucial dans la discrimination de la mémoire. L’étude a découvert que la similarité des stimulus lors des essais sans ondulations post-codage ne différait pas de manière significative en fonction du niveau d’excitation du stimulus ou de la discrimination précise ultérieure des leurres.

Conclusions

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les ondulations post-codage améliorent la mémoire émotionnelle, avec des taux d’ondulation plus élevés liés à l’excitation provoquée par le stimulus et à l’identification précise du stimulus. Les résultats indiquent que les ondulations peuvent améliorer de manière sélective les événements saillants.

Il n’y avait pas de relation significative entre les ondulations d’encodage et la précision de la discrimination des leurres, ce qui indique la médiation de la récupération et le renforcement des représentations stockées, contribuant ainsi à la consolidation de la mémoire. La similarité sensorielle post-codage facilite la consolidation de la mémoire, qui culmine lors des ondulations.