Une prothèse dans le cerveau pour doper la mémoire

Pierre Barthélémy, Passeur de sciences

La science constitue une ouverture au monde, la réponse la plus complète et la plus précise à ma curiosité sur la nature. Tout de suite après vient un second élément de réponse qui, souvent, surprend mes interlocuteurs : pour moi, la science c’est aussi de l’imagination, celle des chercheurs qui vont aller là où personne ne s’est aventuré par la pensée et qui vont élaborer des expériences dont on n’avait pas eu l’idée auparavant.

Ce qui m’a captivé dans le travail que vient de réaliser une équipe américaine, dont les résultats sont publiés dans le numéro de décembre du Journal of Neural Engineering. Avec l’expérience fascinante qu’ils ont menée sur des singes rhésus, ces chercheurs se sont engagés dans la voie de l’amélioration de la mémoire des primates (dont l’homme fait partie) par le biais d’une prothèse neuronale, un dispositif qu’on croyait jusque là réservé à la science-fiction. Quatre macaques rhésus ont, pendant deux ans, été entraînés à un exercice de mémorisation. Les animaux étaient assis devant un écran sur lequel apparaissait un objet pioché au hasard dans un catalogue. Puis l’image s’évanouissait et, au bout d’un certain délai allant entre une seconde et une minute et demie, la seconde partie de l’exercice commençait avec deux versions différentes : soit il fallait retrouver l’objet parmi d’autres, soit il fallait désigner l’endroit de l’écran où il était apparu. Lorsque les singes réussissaient l’exercice, ils recevaient du jus de fruits en récompense et ils n’avaient rien en cas d’échec. Plus il y avait de choix, plus l’exercice était considéré comme difficile. De même, le niveau de succès baissait quand l’attente s’allongeait entre la première et la seconde partie du jeu.

Pour l’expérience proprement dite, les quatre singes ont été opérés de manière à insérer des électrodes dans une région de leur cerveau nommée hippocampe. Il s’agit en quelque sorte du bibliothécaire de notre mémoire, qui encode et classe les souvenirs. L’idée consistait à analyser l’activité de deux zones de l’hippocampe communiquant entre elles lors de la mémorisation. Les singes sont retournés à leurs tests. Les chercheurs se sont aperçus que deux codes différents apparaissaient dans leurs enregistrements : un code dit « fort » quand les « cobayes » se rappelaient la figure (ou son emplacement) et réussissaient l’exercice, un code dit « faible » lorsque la mémoire leur faisait défaut. Ces codes avaient une structure spatio-temporelle bien spécifique et, en en voyant le début, le modèle mis au point pour l’expérience (et déjà testé par la même équipe en 2011 sur des rats) pouvait, en une fraction de seconde, prédire si les singes allaient donner une bonne ou une mauvaise réponse.

On entrevoit déjà la suite. Dans une seconde phase de l’expérience, le modèle a été programmé pour envoyer à l’hippocampe des pulsations électriques imitant le code « fort » lorsque les macaques étaient sur le point de se tromper. Pour le dire autrement, la machine tentait de pallier la défaillance de la mémoire. Les résultats de cette manipulation ne sont pas miraculeux, dans le sens où les singes ne sont pas subitement passés à zéro faute. Mais l’étude montre une amélioration nette et systématique de la performance, ce chez les quatre singes. Plus les chances de se tromper augmentaient en raison de la difficulté accrue de l’exercice (davantage de choix ou délai allongé), plus l’aide de ce qu’on peut appeler la neuroprothèse s’avérait utile.

la méditation plus efficace que la médication

Vu sur Lu, Vu & Entendu

Comment combattre la douleur? Subhana Barzaghi, qu’a rencontrée The Age, le grand quotidien australien, a fait de cette question la raison de son métier: elle enseigne la méditation afin de permettre aux patients de mieux encaisser le mal qu’ils peuvent ressentir. Elle s’appuie notamment sur des résultats récents d’une étude pour parler de sa méthode.

Les médicaments, par le biais, par exemple, des analgésiques, sont une solution évidente à la douleur, mais une étude publiée récemment par le Wake Forest Baptist Medical Center indique, en effet, que la méditation peut être plus efficace que la morphine.

Fadel Zeidan, l’un des chercheurs, précise que c’est la première fois qu’une enquête de la sorte révèle qu’une heure de méditation peut réduire à la fois la douleur ou la perception que le cerveau peut en avoir.

«Nous avons trouvé une vraie conséquence –une réduction de 40% de l’intensité de la douleur et de 57% au niveau de l’aspect déplaisant du mal. La méditation engendre une vraie décélération, comparativement à la morphine et aux antidouleurs qui font décliner la douleur de 25%.»

Lors de cette étude, 15 volontaires, qui n’avaient jamais médité, ont accepté de suivre des séances d’environ 20 minutes au cours desquelles ils ont notamment appris à se focaliser sur leur respiration. Au cours de l’expérience, les «cobayes» ont été soumis à des tests de douleur à base de sources de chaleur ou de froid pendant des périodes de cinq minutes. Sous surveillance, leur cerveau a montré qu’après une séance de méditation, la douleur ou la sensation d’inconfort pouvait être diminuée jusqu’à 93%. Il s’avère que la réaction à la douleur était moins immédiate sous méditation que sous médication. En conclusion, Wake Forrest préconise la méditation à des fins thérapeutiques.

Subhana Barzaghi est persuadée de ces vertus qui, selon elle, «permettent d’atteindre un grand niveau de calme et de détente». Elle dit que les résultats sont concluants.

D’autant que l’efficacité des antidouleurs est, elle, parfois contestée, on le sait, à l’image du Di-Antalvic vendu pendant plus de quarante ans, mais retiré du marché en 2011 par Sanofi-Aventis car le Di-Antalvic augmentait des risques de surdosages fréquents en cas de douleurs aiguës ou chroniques qui, comme le rappelait L’Express, pouvaient être lourd en entraînant des risques psychiatrique et cardiovasculaire allant même jusqu’à l’arrêt cardiaque. Ces effets secondaires avaient poussé l’Afssaps à ordonner son retrait des rayons des pharmacies.

Photo: Cerveau/Dierk Schaefer via Flickr License CC by