Par Anicet Le Marre

La mémoire, première étape vers la pensée.

La mémoire est constituée par la possibilité de stocker les références à un objet, à une situation, ou à un état ayant antérieurement existé (même si cette existence n'a été que virtuelle), suivie de la possibilité de rappeler ces références pour reconstituer un objet, une situation, ou un état similaire à l'original.

Nous entendons habituellement par mémoire, la capacité humaine de rappeler nos souvenirs et de nous les représenter sous forme d'images que nous voyons alors dans notre tête. C'est bien de cette mémoire que nous parlerons essentiellement ici; mais il n'est peut-être pas inutile de rappeler d'autres formes de mémoire.

Un ressort, simple morceau de métal, s'allonge lorsqu'on l'étire et revient à sa forme initiale dès qu'on le relâche. Il possède dans sa structure la mémoire de son état antérieur à l'allongement. Cette "mémoire de forme" est une caractéristique de plus en plus utilisée dans la fabrication de certains objets comme des agrafes chirurgicales. On utilise cette même propriété pour fabriquer des montures de lunettes en alliage nickel-titane qui ne craignent plus les déformations lorsque leur propriétaire s'assied dessus. Elles se déforment et reprennent leur forme initiale dès qu'elle ne sont plus soumises à la pression ou à la torsion.

La mémoire de forme maintient la stabilité d'un arrangement particulier des atomes constitutifs.

La propriété de mémoire concerne également d'autres objets inertes comme les disques, les bandes magnétiques ou les films, capables de stocker entre autres informations du son et des images que certaines machines permettent de restituer. La machine qui s'avère la plus apte à utiliser la "fonction mémoire" est évidemment l'ordinateur, mais il ne faut pas oublier tous les robots ménagers, les machines outils, les voitures…

Si nous entrons maintenant dans le domaine du vivant, nous rencontrons la mémoire à de nombreux niveaux, avant d'arriver à nos propres souvenirs. Les cellules qui composent nos tissus biologiques sont capables de mémoire. C'est cette mémoire biologique qui est à la base de notre système immunitaire: Des cellules particulières de notre corps, les lymphocytes, sont capables de reconnaître des éléments étrangers à notre corps (notre "moi") comme les virus ou les bactéries. Cette reconnaissance de l'intrus nous est salutaire. Elle déclenche la multiplication rapide d'une véritable armée de lymphocytes, lesquels assurent la défense naturelle de l'organisme. Ce principe de mémoire érigé en système de défense est également présent chez certaines plantes.

Notre système immunitaire se rappelle de ses ennemis

Le principe de l'hérédité constitue en lui-même une autre forme de mémoire, en tant que conservateur et transmetteur des informations nécessaires à la vie. Nous avons hérité notre patrimoine génétique de nos parents, qui l'ont eux-mêmes hérité de nos grands parents, qui, eux-mêmes.... Ce patrimoine représente notre mémoire biologique codée sur les filaments d'ADN constituant nos chromosomes. Ces derniers transmettent par copie quasi conforme, les caractéristiques qui nous permettent d'assurer notre survie. Ils organisent notre corps tout entier et les fonctions des différents organes dans une parfaite harmonie, favorable au maintien de la structure. Cette mémoire existe aussi bien chez les animaux que chez les végétaux; elle permet, à travers le processus de la reproduction, le maintien de l'espèce par la reconstruction des sujets identiques à eux-mêmes.

La mémoire de notre ADN

Si nous grimpons encore d'un degré dans la complexification du vivant nous rencontrons un nouveau niveau de mémoire: notre système nerveux sensorimoteur. De quoi s'agit-il ? Grâce à nos organes des sens nous percevons la forme des objets et des choses, leur couleur, leur température, leur odeur, leur répartition dans l'espace, bref leurs caractéristiques. La mémorisation de ces caractéristiques nous permet de les reconnaître comme familiers ou étrangers, de nous situer par rapport à eux et d'effectuer les gestes précis pour manger en tenant une fourchette, pour marcher en gardant l'équilibre et nous diriger vers un endroit précis, pour conduire notre véhicule, etc.

Enfin, lorsque nous évoquons la mémoire nous évoquons essentiellement le niveau de la mémoire représentative; c'est une sorte de mémoire virtuelle qui nous permet de nous représenter un objet ou une scène en l'absence de tout élément réel, ou de tout élément concret de cet objet ou de cette scène: Nous en fabriquons une image que nous pouvons ensuite matérialiser, et même communiquer, par un dessin, une description écrite ou parlée. Grâce à cette mémoire nous pouvons même évoquer des choses aussi abstraites que le temps qui s'écoule.

Mais revenons maintenant à la notion classique de la mémoire humaine.

Mémoire et contenu de la mémoire.

La mémoire est comme une boîte à souvenirs, sans toutefois que l'on puisse réduire la mémoire à un espace géographiquement localisé dans le cerveau. Dans une boîte à souvenirs il y a deux choses: d'une part la boîte elle-même - le contenant - et d'autre part les souvenirs - le contenu. Le contenant est constitué par les réseaux de neurones. Les réseaux se construisent pendant notre vie fœtale selon les "plans" encodés dans notre génome. Ceux-ci ordonnancent (ou, en tout cas, initient) la structuration de notre corps tout entier et la structuration de notre système nerveux en particulier, au sein duquel se construira la mémoire.

Le plus grand nombre de ces réseaux est localisé dans certaines aires du cerveau, tandis que d'autres sont répartis de manière diffuse dans le reste du système nerveux. On sait que l'altération ou la destruction de certains groupes neuronaux entraîne une altération de la mémoire. Mais une altération de la mémoire auditive n'entraîne pas obligatoirement celle de la mémoire visuelle et réciproquement; ce qui suggérerait que chaque fonction du cerveau pourrait avoir sa propre mémoire associée, les mémoires étant interconnectées entre elles comme le sont les différentes fonctions.

Lorsque nous venons au monde, nous ne disposons que d'une boîte à souvenirs qui ne contient encore que les quelques souvenirs ancestraux codés pendant notre vie fœtale, ceux qui nous guideront pour rechercher les conditions minimales pour notre survie: boire, manger, nous protéger, nous reproduire: un minimum animal en somme. Ainsi, la boîte à souvenirs ne contient-elle pas notre langage par exemple. Nous ne l'acquérons pas d'instinct, comme nous apprenons à marcher ou à rechercher le sein de notre mère. Nous ne l'apprendrions d'ailleurs pas du tout si nous étions placés dans un environnement duquel le langage serait absent. Le langage est une caractéristique que l'Homme n'apprend que de l'Homme.

A la naissance, l'enfant ne dispose ni du langage, ni de la connaissance; il a seulement hérité de la possibilité d'apprendre. En image, on pourrait dire qu'il a seulement hérité de cases vides et, ce n'est que de ses semblables qu'il pourra acquérir le savoir qui viendra progressivement remplir ces cases. C'est ce qui fait dire à Henri Laborit qu' "Un enfant qui vient de naître ne peut rien imaginer car il n'a rien mémorisé". C'est aussi le sentiment d'Axel Kahn qui rappelle "que ce sont nos gènes qui nous donnent un cerveau impressionnable (à la manière d'une plaque photographique), mais que c'est le cours de la vie et le jeu social qui se chargent de l'impressionner".

Nous pouvons, dès lors, nous demander comment les souvenirs entrent dans la boîte.

Le fonctionnement de la mémoire

Certaines analogies existent entre un cerveau humain et un ordinateur, de même qu'entre notre mémoire et celle d'un système informatique. Certains ont d'ailleurs cherché à modéliser le fonctionnement de la mémoire en le calquant sur celui des machines informatiques qualifiées d'"intelligence artificielle". Mais cette réduction de la mémoire et du cerveau pensant à de simples entités physiques régies par des lois de la physique et de la mathématique ont sérieusement été battues en brèche par les récents développements des sciences cognitives.

Cependant, et pour des raisons purement pédagogiques, j'utilise certains éléments de comparaison entre mémoire biologique et mémoire informatique. C'est ainsi que je compare notre mémoire limbique, ancienne, accumulée au fil des générations, qui est pour ainsi dire inaliénable et qui, comme nous l'avons déjà vu, permet une vie végétative minimale, à la mémoire ROM d'un système informatique. Par opposition, je compare notre mémoire actuelle, celle que nous construisons depuis notre naissance, à la RAM - ou mémoire vive - d'une unité centrale d'ordinateur.

Le réseau neuronal, support de la mémoire, se constitue petit à petit et dès notre plus jeune âge, c'est à dire depuis le début de la vie intra-utérine. Dès que l'encéphale du fœtus est constitué, il commence son activité. Les cellules du cerveau naissant, les neurones donc, établissent tout de suite des liaisons avec les cellules voisines et ainsi de proche en proche. Dans quelques mois les neurones auront tramé l'ensemble du corps, d'un réseau d'une centaine de milliards de cellules nerveuses. Ces cellules pourront communiquer entre elles et former un réseau riche de un million de milliards de connexions. Ce réseau est structuré et relié au cerveau qui en est le coordonnateur. Pour fonctionner il va confectionner une immense bibliothèque (le disque dur en quelque sorte) où seront stockées toutes les informations. Ainsi, dès que les lèvres du nouveau-né auront touché pour la première fois le sein de la mère, une "sensation" sera traduite chimiquement sur le trajet nerveux des lèvres au cerveau.

L'une des toutes premières expériences mémorisées par le bébé: la recherche du sein de la mère.

La mémorisation se traduit par une modification de la biochimie le long de ce trajet. C'est cette modification qui constitue la trace, par un processus de codage chimique. Si le codage est définitif, irréversible, il constituera un engramme. Ainsi, dès que le bébé ressentira à nouveau la faim, un signal sera transmis le long des trajets nerveux déjà codés, de façon à mettre en œuvre un processus qui conduira les lèvres du bébé à rechercher à nouveau le sein. Chaque expérience nouvelle sera matérialisée sur un trajet nerveux particulier.

Compte tenu du nombre d'informations stockées, dont dispose un adulte, obtenues grâce aux sens du toucher, de l'odorat, de la vue, de l'ouïe, mais aussi du langage, il est facile d'imaginer les milliards de connexions qui seront ainsi "marquées". Rien que pour enregistrer les différentes nuances de couleur, plusieurs millions seront nécessaires.

C'est l'établissement de ces connexions qui constitue le premier stade de la mémorisation. Mais ces connexions ne sont pas stables d'emblée: la mémoire est labile et s'estompe plus ou moins vite en l'absence de réutilisation.

Tout au long d'une journée nous croisons des gens dans la rue, dans les magasins, au bistrot. Le soir venu, si nous visionnons mentalement le film de la journée, nous ne nous souviendrons que de peu de choses. 99% des visages rencontrés se seront déjà effacés. Pourtant nous aurons bien vu un agent à un carrefour, une passante avec un chien, et bien d'autres avec un sac ou un parapluie... mais les visages n'apparaissent plus. De même nous ne nous souvenons pas si le magasin X était plus ou moins éclairé que le magasin Y, pas plus que nous ne nous souvenons des différents parfums des femmes ou des hommes que nous avons croisés.

Les "sensations" que nos organes des sens ont perçu tout au long de la journée ont bien été reconnus (définis) au moment même de leur perception, mais l'information, en quelque sorte anonyme, n'est pas allée jusqu'à nos centres nerveux qui traitent et analysent cette information. Celle-ci est restée effaçable et elle s'estompe, se dissipe très rapidement. Quelques images vont cependant nous revenir parce qu'elles nous ont davantage marqué: C'est à cause de son caractère inhabituel que nous nous souvenons encore de l'odeur nauséabonde et inhabituelle dans la petite rue, près du kiosque à journaux, et que nous pouvons la raconter, le soir venu. C'est aussi pour son caractère inhabituel que le comportement, aujourd'hui si bizarre, de la boulangère qui ne nous a dit ni bonjour, ni merci, ni au revoir, alors que d'habitude elle est si avenante, que cette image est restée persistante plus longtemps que les autres. Là, l'information est allée un peu plus loin vers nos centres nerveux et nous oblige à nous poser des questions. L'information qui heurte nos habitudes aura une plus grande persistance; pourtant, elle aussi a toutes les chances de disparaître, sans avoir gravé notre mémoire de façon indélébile; dans quelques jours nous l'aurons également oubliée. Pour que la gravure se fasse (sous forme d'un engramme) d'autres conditions seront nécessaires: il faudra que l'information soit de forte intensité (par exemple associée à une émotion), ou qu'elle se répète régulièrement. Alors nos centres nerveux la reconnaîtront comme un message permanent, comme une référence. Les réactions chimiques qui accompagnent cette "gravure" deviennent alors quasi irréversibles. Elles deviendront des informations engrammées qui vont constituer la mémoire à long terme.

Plus un trajet nerveux, un chemin, sera utilisé souvent et longtemps, plus la connexion aura tendance à se stabiliser, à se fixer. L'engrammage se fait exactement comme se font les sentiers dans la nature. Imaginons un pré dans lequel pousse une herbe verte et régulière, sur laquelle se condensent les fines gouttelettes de rosée matinale. Si un promeneur traverse le pré, on pourra assez facilement retrouver le chemin qu'il aura suivi, même après plusieurs heures: il suffira pour cela de repérer les endroits où l'herbe aura été foulée et de laquelle la rosée aura disparu. Mais si nous cherchons ce chemin après plusieurs jours, la nature aura déjà redressé l'herbe foulée et ainsi effacé les traces. Par contre si ce même chemin est emprunté souvent il finira par devenir nettement tracé, l'herbe sera éliminée et laissera apparaître un sentier bien marqué, un sentier battu comme l'on dit. On le retrouvera facilement même après plusieurs mois de non fréquentation. Il en va de même pour les "sentiers" de la mémoire.

Les sentiers de la mémoire sont façonnés par leur usage.

C'est ce mode de façonnage de la mémoire qui fait qu'une personne âgée a souvent du mal à relater des faits qui se sont passés récemment (non encore engrammés car insuffisamment répétés) alors qu'elle reste capable de raconter avec minutie et fidélité des faits de son enfance (profondément engrammés). De même, suite à une lésion cervicale, (traumatisme ou maladie) un patient pourra très bien avoir des souvenirs anciens sans être capable de retenir ce qu'on essaie de lui apprendre au présent.

Mais il n'y a pas que la répétition qui soit capable d'ancrer les faits dans la mémoire: Il y a aussi la force avec laquelle s'est effectuée la première empreinte. Ainsi un événement qui nous aura fortement marqué (image forte accompagnée de violence, ou au contraire, d'une intense sensation de plaisir) s'imprimera plus facilement et de façon plus durable : La gravure indélébile de certains événements nous permet de relater des souvenirs lointains comme s'ils s'étaient passés hier. C'est de même, à cause d'une forte empreinte laissée dans sa mémoire que "chat échaudé craint l'eau froide".

Combien d'informations pouvons-nous mémoriser?

Une quantité quasi illimitée! En effet, une information mémorisée peut se matérialiser par un trajet nerveux, le long d'un nombre défini de neurones. Dans une première approximation nous pouvons imaginer la saturation progressive des neurones initialement "vierges", au fur et à mesure que nous enrichissons notre mémoire d'expériences nouvelles. Nous pouvons déjà imaginer le stockage possible de milliards d'informations, avant de saturer les dix milliards de neurones de notre cerveau.

Mais ce ne serait là qu'une infime partie des possibilités; il faut en effet se rappeler que la cellule nerveuse est pourvue de dendrites qui permettent des connexions multiples (synapses) avec une autre cellule nerveuse. Chaque cellule nerveuse peut lier dix mille contacts avec d'autres partenaires. Chaque synapse est ainsi un véritable carrefour qui permet de créer d'innombrables "chemins de traverse" et donc de multiplier les possibilités de stockage d'informations.

Pour nous en faire une idée, imaginons une petite région géographique composée de paysages variés comprenant prairies, sous-bois, ruisseaux, pentes, fontaines et chemins creux. Ce paysage est sillonné par un réseau de sentiers qui se croisent et nous permettent la découverte. En suivant ces sentiers nous pouvons parcourir le paysage de dizaines de façons différentes sans jamais emprunter deux fois le même chemin, et éprouver chaque fois des sensations différentes. Puis, après avoir marché sur toutes les portions de sentiers nous pouvons varier les sensations en empruntant une partie du premier chemin et en poursuivant sur un autre, puis un autre.... Nous pouvons varier à l'infini! Si chaque neurone représentait un morceau de sentier, combien de ballades différentes pourrions-nous faire sur les milliards de sentiers?

On peut également comparer le réseau de neurones constitué en système nerveux, à une carte routière, comportant des grands axes, des nœuds de communication permettant de connecter entre eux les grands axes et les axes secondaires. A l'échelon en dessous l'information circule également sur le chevelu dense et ramifié des voies départementales, communales, et des chemins vicinaux. Ainsi sont desservis chaque hameau le plus retiré, chaque maison de n'importe quel coin du pays. Il en va de même des moindres parties du corps, irriguées par le réseau dense et ténu de notre système de communication.

Malgré la quantité phénoménale de neurones connectés, nous n'utilisons qu'une infime partie du potentiel d'origine disponible. Pourquoi d'origine? Parce que les neurones sont à peu près tous en place dès le plus jeune âge et, sauf rares exceptions, ne se renouvellent plus. En revanche, faute de connexion ils meurent et réduisent le potentiel au fil des ans. Cependant, même à 80 ans il nous en reste encore assez dont une bonne partie demeurent inemployés.

On pourrait penser que les données stockées en mémoire sont des unités complètes et indivisibles, c'est-à-dire des sortes d'objets avec toutes leurs caractéristiques indissociables apparues au moment de leur perception: forme, couleur, signification… Mais il semble bien que le rappel de la mémoire soit un processus plus élaboré que celui qui consisterait simplement à ouvrir la boîte à souvenirs et à choisir les photos stockées. D'abord, ne seraient mémorisées que la partie invariante des données (ce qui correspondrait à des données brutes ou données perceptives) sans la signification qui y serait attachée. Le cerveau reconstituerait la signification. au cours de la remémoration (ou rappel de mémoire). C'est ce qui expliquerait que lors du récit d'une aventure vécue simultanément par plusieurs individus, le narrateur se voie contredire par les autres: "Ce n'était pas à tel endroit mais à tel autre, et c'était dans tel but plutôt que tel autre…" Tout se passe comme si, et cela semble bien l'hypothèse la plus plausible, la reconstitution se faisait avec l'état du cerveau tel qu'il est au moment de la remémoration et non tel qu'il était au moment des faits initiaux.

En second lieu, le rappel de mémoire ne se fait pas qu'en état de pleine conscience. C'est, au contraire, en toute inconscience que la mémoire se révèle la plus utile. Lorsque nous parlons ou que nous lisons, nous assimilons la signification des mots et des phrases de façon automatique et sans le moindre effort; nous ne ressentons l'effort que lorsque nous rencontrons un mot nouveau qui, par définition, n'est pas déjà stocké en mémoire. Il en va de même lorsque nous descendons notre escalier, que nous roulons à vélo ou que nous conduisons notre voiture. Dans toutes les situations habituelles, notre mémoire est sollicitée de façon automatique. Mais ce n'est plus le cas lorsque nous conduisons en pleine circulation dans une ville qui nous est inconnue; nous avons alors besoin de notre mémoire et de nos facultés adaptatives et interprétatives.

3 - L'instinct et le subconscient

Haut de page