Mémoire dans la petite enfance

Peut-être que la mémoire a été la faculté cognitive étudiée de manière plus exhaustive par tous les professionnels des neurosciences. Au cours d'un siècle caractérisé par l'augmentation de l'espérance de vie, une grande partie des efforts ont été consacrés à l'étude du déclin, normal et pathologique, de la mémoire chez les personnes âgées.. 

Cependant, Aujourd'hui, je parlerai en gros du développement de la mémoire dans les premiers âges. Être spécifique, du développement de la mémoire chez le fœtus (c'est-à-dire à partir de la 9e semaine de grossesse jusqu'à sa conception, semaine 38 environ) et chez le nouveau-né.

Mémoire dans l'enfance

Nous conviendrons probablement tous que les bébés sont super intelligents et qu'ils apprennent déjà dans l'utérus de leur mère. Plus d'une mère pourrait nous raconter plus d'une anecdote à ce sujet, j'en suis sûr. Mais la mémoire déclarative existe-t-elle vraiment? Et, si elle existe, pourquoi la plupart d’entre nous ne nous souvenons de rien de notre enfance avant trois ans? 

Aussi, je vous informe que s'ils ont une mémoire depuis avant 2-3 ans, c'est probablement une fausse mémoire. Ce phénomène s'appelle l'amnésie infantile. Et maintenant, nous pourrions nous demander, s’il ya amnésie infantile, cela signifie-t-il que ni le fœtus, ni le nouveau-né, ni l’enfant de moins de 3 ans n’ont de mémoire? Evidemment non. En général, on suppose que la mémoire est donnée de différentes manières et que chacune de ces présentations implique différentes régions et circuits du cerveau. L'apprentissage implique de nombreux mécanismes de la mémoire et certains d'entre eux ne sont pas liés à l'hippocampe (la structure fondamentale pour la consolidation de nouveaux souvenirs).

Je vais parler de trois mécanismes d'apprentissage fondamentaux: le conditionnement classique, le conditionnement opérant et la mémoire explicite o déclaratif. Je présenterai brièvement chacun de ces concepts et montrerai ce que postulent les principales recherches humaines sur le neurodéveloppement de ces fonctions, essentielles à l’apprentissage normal de l’enfant..

Conditionnement classique

Le conditionnement classique est un type d'apprentissage associatif. C'était décrit dans l'art. XIX par Ivan Pavlov -l'expérience longuement parlée de la cloche et des chiens salivants. Fondamentalement, dans le conditionnement classique, un "stimulus neutre" (sans aucune valeur adaptative pour l'organisme) est associé à un "stimulus non conditionné". C'est-à-dire un stimulus qui produit de façon innée une réponse (de la même manière, mais pas égale à un réflexe). Ainsi, le "stimulus neutre" devient un "stimulus conditionné" car il donnera la même réponse que le "stimulus inconditionnel"..

Alors, les bébés associent? Une petite expérience a été réalisée dans laquelle ils ont fait une petite bouffée d’air ou «buf» dans l’œil (stimulus non conditionné), ce qui a entraîné une réponse de scintillement due au mode réflexe de l’air. Dans les tests ultérieurs, le "buf" était effectué pendant l'administration d'un son spécifique ("stimulus neutre"). Après quelques essais, la simple production du ton a provoqué la réponse de scintillement - elle était devenue un "stimulus conditionné" -. Par conséquent, le ton et le "buf" avaient été associés.

Et le fœtus, est capable d'associer? On a vu que les bébés peuvent répondre aux stimuli qui leur ont été présentés avant leur naissance. Pour cela, la fréquence cardiaque d'une mélodie présentée pendant la grossesse par l'abdomen de la mère a été mesurée. Une fois le bébé né, la réponse cardiaque a été comparée en présentant de nouvelles mélodies (mélodies de contrôle) de la mélodie précédemment apprise. Il a été observé que la fréquence cardiaque changeait de manière sélective avant la présentation de la mélodie pendant la grossesse. Par conséquent, le fœtus est capable d’associer des stimuli.

D'un point de vue neuroanatomique, il n'est pas surprenant que les bébés et le fœtus génèrent des associations. Dans ces types d'apprentissage associatif, dans lesquels la peur ou d'autres réactions émotionnelles n'interviennent pas, l'une des principales structures cérébrales responsables est le cervelet.. 

La neurogenèse - la naissance de nouveaux neurones - du cortex du cervelet est complétée par 18 à 20 semaines de gestation. De plus, à la naissance, le Cellules de Purkinje -principales cellules du cervelet - montrent une morphologie similaire à celle des adultes. Au cours des premiers mois après la naissance, des changements au niveau biochimique et de la connectivité neuronale conduisent à une opération complète du cervelet.. 

Malgré cela, il y aura de petites variations. Dans les premiers mois, les stimuli les plus conditionnés sont gustatifs et olfactifs, tandis que dans les stades ultérieurs, les conditions sont étendues à d'autres stimuli.. Lorsque des aspects émotionnels interviennent dans le conditionnement classique, l’apprentissage associatif implique d’autres structures, dont le neurodéveloppement est plus complexe, puisqu’il faut prendre en compte davantage de facteurs. Je n'en parlerai donc pas aujourd'hui car cela détournerait le thème principal du texte.

Conditionnement opérant

Le conditionnement opérant o instrumentale c'est un autre type d'apprentissage associatif. Son découvreur était Edward Thorndike, qui enquêté sur la mémoire des rongeurs à travers des labyrinthes. En gros, il s’agit d’un type d’apprentissage selon lequel si les comportements sont suivis par des conséquences agréables, le comportement se répète davantage et le désagréable tend à disparaître..

Ce type de mémoire est compliqué à étudier chez le fœtus humain, de sorte que la plupart des études en cours ont été réalisées chez des nourrissons de moins d'un an. Une méthode expérimentale utilisée est la présentation d'un jouet à un bébé, tel qu'un train qui bougera si l'enfant tire sur un levier. Évidemment, les bébés associent la traction du levier au mouvement du train, mais dans ce cas nous trouverons des différences significatives en fonction de l'âge. Dans le cas d'enfants de 2 mois, si une fois qu'ils ont associé le mouvement du levier à celui du train, nous retirons le stimulus, l'apprentissage instrumental durera environ 1 à 2 jours. Cela signifie fondamentalement que si après environ quatre jours, nous présentons le stimulus, l'apprentissage aura été oublié. Cependant, le développement du cerveau à un jeune âge avance à un rythme effréné et, en revanche, les sujets âgés de 18 mois peuvent soutenir l'apprentissage instrumental jusqu'à 13 semaines plus tard. Donc, nous pouvons le résumer en disant que le gradient mnésique du conditionnement opérant s’améliore avec l’âge.

Quelles sont les structures impliquées dans le conditionnement opérant? Les principaux substrats neuronaux sont ceux qui forment le néo-piéton -Caudado, Putament et Núcleo Accumbens-. Pour ceux qui ne sont pas au courant de cette structure, il s’agit essentiellement de noyaux de substance grise sous-corticale - c’est-à-dire situés sous le cortex et supérieurs au tronc cérébral. Ces noyaux régulent les circuits moteurs pyramidaux, responsables du mouvement volontaire. Ils interviennent également dans les fonctions cognitives affectives et il existe une relation importante avec le système limbique. À la naissance du striatum, il est complètement formé et son modèle biochimique mûrit à 12 mois.. 

Pourtant, la possibilité d'un conditionnement instrumental primitif chez le fœtus pourrait être déduite; bien que les circonstances et le contexte rendent difficile la conception de plans expérimentaux efficaces pour évaluer cette fonction.

Mémoire déclarative

Et maintenant vient la question fondamentale. Les nouveau-nés ont-ils une mémoire déclarative?? Premièrement, nous devrions définir le concept de mémoire déclarative et le différencier de son frère: le mémoire implicite o procédural. 

La mémoire déclarative est unce qu'on appelle communément la mémoire, c'est-à-dire la fixation dans notre mémoire de faits et d'informations acquis par l'apprentissage et l'expérience, et auquel nous avons accès de manière consciente. D'autre part, la mémoire implicite est celle qui corrige les schémas moteurs et les procédures révélés par son exécution et non pas tant par sa mémoire consciente. Si vous ne me croyez pas, essayez d'expliquer tous les muscles que vous utilisez pour faire du vélo et des mouvements. choses spécifiques que vous faites-.

Nous allons trouver deux problèmes fondamentaux dans l’étude de la mémoire déclarative chez le nouveau-né: d’abord, le bébé ne parle pas et, par conséquent, nous ne pouvons pas utiliser de tests verbaux pour l’évaluer. Deuxièmement, et comme conséquence du point précédent, il sera difficile de distinguer les tâches dans lesquelles le bébé utilise sa mémoire implicite ou explicite.

Les conclusions sur l’ontogenèse de la mémoire dont je parlerai dans quelques instants découleront du paradigme de "la préférence pour la nouveauté". Cette méthode expérimentale est simple et comprend deux phases expérimentales: la première, une "phase de familiarisation" au cours de laquelle on montre à l'enfant, pendant une période de temps déterminée, une série de stimuli (généralement des images de types différents) et une deuxième "phase de test" dans laquelle deux stimuli sont présentés: un nouveau et un autre précédemment vu dans la phase de familiarisation. 

Généralement on observe la préférence visuelle pour la nouveauté du bébé, au moyen de différents instruments de mesure. Par conséquent, l’idée est que si le nouveau-né accorde plus de temps au nouveau stimulus, cela signifie qu’il reconnaît l’autre. Serait-ce donc la reconnaissance de nouvelles images, un paradigme approprié pour la construction de la mémoire déclarative? Il a été constaté que les patients présentant des lésions du lobe temporal médial (LTM) ne manifestent aucune préférence pour la nouveauté si le délai entre la phase de familiarisation et le test est supérieur à 2 minutes. Dans les études sur les lésions chez les primates, il a également été constaté que le LTM et, en particulier, l'hippocampe, sont des structures nécessaires à la reconnaissance et, partant, à la préférence à la nouveauté. Néanmoins, d’autres auteurs ont signalé que les mesures comportementales privilégiant la nouveauté sont plus sensibles aux dommages de l’hippocampe que d’autres tâches de reconnaissance. Ces résultats remettraient en question la validité conceptuelle du paradigme de la préférence pour la nouveauté. Cependant, en général, il est considéré comme un type de mémoire pré-explicite et un bon paradigme d'étude, bien que ce ne soit pas le seul..

Caractéristiques de la mémoire déclarative

Donc, Je parlerai de trois caractéristiques de base de la mémoire déclarative à partir de ce modèle expérimental:

Codage

En codant - pas en consolidation - nous nous référons à la capacité du bébé à intégrer l'information et à la corriger. En général, les études montrent que les enfants de 6 mois manifestent déjà une préférence pour la nouveauté et, par conséquent, nous concluons qu’ils reconnaissent. Même dans ce cas, nous avons constaté des différences significatives dans les temps de codage des enfants de 12 mois, par exemple, nécessitant ces derniers temps d'exposition au cours de la phase de familiarisation pour coder et corriger les stimuli. Pour être précis, un enfant de 6 mois a besoin de trois fois plus de temps pour démontrer une capacité de reconnaissance similaire à celle d'un enfant de 12 mois. Cependant, les différences en fonction de l'âge sont atténuées après 12 mois et il a été constaté que les enfants âgés de 1 à 4 ans présentent un comportement équivalent avec des périodes de familiarisation similaires. En général, ces résultats suggèrent que, bien que les débuts de la mémoire déclarative apparaissent au cours de la première année de vie, nous allons trouver un effet de l’âge sur la capacité de codage qui se produira surtout au cours de la première année de vie. Ces changements peuvent être liés à différents processus de neurodéveloppement dont je parlerai plus tard.

Rétention

Par rétention nous nous référons au moment ou "délai" dans lequel le nouveau-né peut conserver une information, pour le reconnaître plus tard. L’appliquer à notre paradigme serait le temps que nous passons entre la phase de familiarisation et la phase de test. Avec un temps de codage équivalent, les bébés avec plus de mois peuvent montrer des pourcentages plus élevés de rétention. Dans une expérience dans laquelle la performance de cette fonction a été comparée chez des enfants de 6 et 9 mois, il a été observé que seuls les enfants de 9 mois pouvaient conserver les informations si un délai était appliqué entre les deux phases de l'expérience. En échange. Les enfants de 6 mois n'ont montré de préférence que la nouveauté si la phase de test était effectuée immédiatement après la phase de familiarisation. De manière générale, il a été constaté que les effets de l’âge sur la rétention se manifestent jusqu’à la petite enfance..

Récupération ou évocation

Par évocation nous nous référons à la capacité de récupérer une mémoire de la mémoire à long terme et de la rendre opérationnelle dans un but précis. C'est la capacité principale que nous utilisons lorsque nous apportons nos expériences ou nos souvenirs au présent. C'est aussi la capacité d'évaluation la plus difficile chez les bébés en raison du manque de langage. Dans une étude utilisant le paradigme dont nous avons parlé, les auteurs ont résolu le problème de la langue de manière très originale. Ils ont fait différents groupes de nouveau-nés: 6, 12, 18 et 24 mois. Lors de la phase de familiarisation, ils ont présenté des objets dans un arrière-plan avec une couleur spécifique. Lorsque les 4 groupes ont été immédiatement appliqués à la phase de test, tous ont montré des préférences similaires à la nouveauté, à condition que la couleur de fond de la phase de test soit la même que lors de la phase de familiarisation. Lorsque ce n'était pas le cas et que dans le test, un fonds d'une autre couleur était appliqué, seuls les bébés de 18 et 24 mois montraient une préférence pour la nouveauté. Cela montre que la mémoire des bébés est extrêmement spécifique. De petits changements dans le stimulus central ou dans le contexte peuvent affecter la capacité de récupération du système..

Le neurodéveloppement de l'hippocampe

Pour comprendre le neurodéveloppement de l'hippocampe et le relier aux événements comportementaux dont nous avons discuté, nous devons comprendre une série de processus liés à la maturation neuronale communs dans toutes les régions du cerveau.. 

Tout d'abord, nous pensons que la "neurogenèse", ou la naissance de nouveaux neurones, résume le développement du cerveau. C'est une gaffe. La maturation implique également une "migration cellulaire", par laquelle les neurones atteignent leur position finale appropriée. Quand ils ont atteint leur position, les neurones envoient leurs axones dans les régions cibles qu’ils innervent et, par la suite, ces axones seront myélinisés. Lorsque la cellule est déjà opérationnelle, les processus de "l'arborisation dendritique" du corps de la cellule et de l'axone vont commencer. De cette manière, nous obtiendrons un grand nombre de synapses - "Sinaptogenesis" - qui seront en grande partie éliminées pendant l’enfance en fonction de nos expériences. De cette manière, le cerveau s'assure de ne laisser que les synapses participant aux circuits opérationnels. L'apoptose jouera également un rôle très important dans les stades plus adultes, en éliminant les neurones qui, comme les synapses, ne jouent pas un rôle important dans les circuits neuronaux. Par conséquent, la maturation de notre cerveau ne consiste pas à ajouter, mais plutôt à soustraire. Le cerveau est un organe spectaculaire et cherche toujours l'efficacité. La maturation est semblable à la tâche accomplie par Michelangelo de tailler son David dans un bloc de marbre. La seule différence est que nous sommes sculptés par nos expériences, parents, proches, etc., pour donner naissance à notre phénotype..

Avec ce discours, je voulais dire quelque chose de très simple que nous allons maintenant comprendre rapidement. Si nous observons la neuroanatomie de l'hippocampe, nous serons surpris de savoir que la plupart des structures qui lui sont associées (cortex entorhinal, subiculum, corne d'Ammonis, etc.) peuvent déjà être différenciées à la 10e semaine de gestation, différencié cellulaire. La migration cellulaire est également très rapide et ressemble déjà beaucoup au premier trimestre à celle d'un adulte. Alors, pourquoi, si l'hippocampe est déjà formé et opérationnel trois mois après la naissance de l'enfant, voyons-nous tant de différence dans nos expériences entre enfants de 6 et 12 mois, par exemple? Eh bien, pour la même raison que j'ai déjà soulignée dans d'autres articles: l'hippocampe n'est pas tout et la neurogenèse ne l'est pas non plus. Le gyrus denté - une structure voisine de l'hippocampe - nécessite une période de développement beaucoup plus longue que celle de l'hippocampe et les auteurs affirment que ses couches de cellules granuleuses mûrissent à l'âge de 11 mois et adopteraient une morphologie similaire à l'âge adulte à un an. D'autre part, dans l'hippocampe, on trouve différents groupes de cellules GABAergiques - de petits interneurones inhibiteurs - qui ont été vus jouer un rôle essentiel dans les processus combinés de la mémoire et de l'attention.. 

Les cellules GABAergiques sont celles qui prennent plus de temps à mûrir dans notre système nerveux et il a même été vu que le GABA joue des rôles opposés en fonction de l'âge observé. Ces cellules mûrissent entre 2 et 8 ans. Ainsi, une grande partie du gradient mnésique observé dans la capacité de codage, de rétention et de récupération sera due à la maturation des connexions entre l'hippocampe et le gyrus denté et, en outre, à la formation des circuits inhibiteurs..

La chose ne s'arrête pas là ...

Comme nous l'avons vu, la mémoire déclarative dépend du lobe temporal médial (MLI) et la maturation du gyrus denté explique une grande partie des différences observées chez les bébés de 1 mois à 2 ans. Mais est-ce tout? Il y a une question à laquelle nous n'avons pas encore répondu. Pourquoi l'amnésie infantile? Ou pourquoi ne nous souvenons-nous de rien avant l'âge de 3 ans? Une fois encore, la question est résolue si nous laissons l'hippocampe pendant un moment. 

La maturation des liens entre le LTM et les régions du cortex préfrontal a été liée à un grand nombre de stratégies mnésiques chez l’enfant adulte. La mémoire déclarative est en développement continu pendant l'enfance et s'améliore grâce aux stratégies de capacité de codage, de rétention et de récupération. Des études de neuroimagerie ont montré que, si la capacité de rappel d’une histoire est liée au suivi à long terme chez les enfants âgés de 7 à 8 ans; chez les enfants de 10 à 18 ans, il est lié à la fois au LTM et au cortex préfrontal. Par conséquent, l’une des hypothèses principales qui expliquent l’amnésie infantile concerne les rares connexions fonctionnelles entre le cortex préfrontal, l’hippocampe et le LTM. Même comme ça il n'y a pas de conclusion définitive à cette question et d'autres hypothèses moléculaires à son sujet sont également intéressantes. Mais ce sont des points que nous traiterons à une autre occasion.

Conclusions

À la naissance, le cerveau représente 10% de notre poids corporel - 2% à l'âge adulte - et dépense 20% de l'oxygène corporel et 25% du glucose, ce qui est à peu près la même chose qu'un adulte. En échange, nous sommes des êtres dépendants qui ont besoin des soins de leurs parents. Aucun bébé ne peut survivre seul. Nous sommes une cible facile dans n'importe quel environnement naturel. La raison de cette "neuro-décompensation" est que le fœtus et le bébé ont une quantité considérable de mécanismes d'apprentissage - certains d'entre eux n'ont pas été mentionnés ici, tels que la capacité à "amorcer" -. Toutes les grand-mères disent quelque chose et c'est vrai: les bébés et les enfants sont des éponges. Mais ils le sont parce que notre évolution l’a exigée. Et cela non seulement chez l'homme, mais chez d'autres mammifères.

Pourtant, La mémoire déclarative ou explicite existe chez les bébés, mais de manière immature. Pour mûrir de manière satisfaisante, il faut avoir l'expérience et l'éducation du milieu social dans lequel nous sommes impliqués en tant que mammifères grégaires. Mais pourquoi étudier tout cela? 

Dans une société qui concentre son attention clinique sur le cancer et la maladie d’Alzheimer, on oublie de nouvelles maladies telles que la paralysie infantile, l’autisme, divers troubles de l’apprentissage, le TDAH (qui existe, s’il en existe une). les épilepsies chez les enfants et un long etc. (je suis vraiment désolé si je laisse encore plus de minorités anonymes); qui affectent nos enfants. Ils ont des retards dans le développement de leur école. Ils produisent également un retard et un rejet social. Et nous ne parlons pas de personnes qui ont terminé leur cycle de vie. Nous parlons d'enfants dont l'insertion dans la société peut être en jeu. 

Comprendre le développement neurologique normal est essentiel pour comprendre le développement pathologique. Et comprendre le substrat biologique d’une pathologie est essentiel pour rechercher des cibles pharmacologiques, des thérapies non pharmacologiques efficaces et pour rechercher les moyens d’un diagnostic précoce et préventif. Et pour cela, nous ne devrions pas seulement étudier la mémoire, mais toutes les facultés cognitives affectées par les pathologies susmentionnées: langage, développement psychomoteur normal, attention, fonctions exécutives, etc. Comprendre cela est essentiel.

Texte édité et édité par Frederic Muniente Peix

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