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15 - Mémoire et Apprentissage

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baharicot2's version from 2017-06-03 06:55

La mémoire et le cerveau

Question Answer
Apprentissage- acquisition de nouvelles connaissances (données intégrées sur le moment-même) ou procédures (processus d'apprentissage nécessitant du temps et de l'expérience)
- capacité de modifier son comportement en fonction de l'environnement
- amélioration de connaissances déjà acquises
Mémoire- processus par lequel ce qui a été appris persiste dans le temps
- persistance de données autobiographiques et de connaissances sur l'environnement.
Implicite ou procéduralaction effectuée de manière "non-réflechie", implicite (ex: attraper une balle, on ne contrôle pas soi-même la succession des muscles!)
Explicite ou déclaratifaction effectuée de manière explicite, suite à un apprentissage.
memorize

L'apprentissage non-associatif (implicite)

Habituation, sensibilisation, empreinte

Question Answer
Habituation- capacité à reconnaître comme familier et à ignorer des stimuli non-importants/neutres qui se répètent
- diminution progressive de la réponse à une stimulation répétitive.
- n'est pas due à une adaptation des récepteurs ou à une fatigue
- l'organisme ne réagit plus à une information (qu'elle soit positive ou négative)
Sensibilisation- exacerbation des réactions suite à un événement traumatisant.
- stimulus de forte intensité modifie la réponse à un stimulus de faible intensité.
- une seule présentation du stimulus intense suffit.
- pas de contiguïté temporelle précise nécessaire.
- pas confondre avec conditionnement pavlovien (stimulus pas neutre à la base et ne devient pas conditionné!)
Habituation & Sensibilisation suite à un choc néfasteHabituation: après la répétition d'un stimulus bénin, à la fois l'animal et la cellule cessent d'y répondre.
Sensibilisation: après un stimulus néfaste, l'animal et la cellule sont tous deux sensibilisés,
et répondent de manière plus forte à tous les stimuli, y compris les bénins.
Habituation chez l'enfant- utilisée pour étudier la perception et la cognition infantile
- permet de faire des inférences sur le traitement de l'information de manière non-verbale
memorize

Mécanismes cellulaires et moléculaires de l'apprentissage non-associatif

PropriétésHabituation à court-termeHabituation à long terme
Résulte de- changements dans l'efficacité de la transmission synaptique
- changements fonctionnels des connections entre les neurones
changements structurels des connections entre neurones.
Mécanisme- ↘la durée de la transmission synaptique car ↘ libération du glutamate dans fente synaptique
- donc ↘ l'efficacité synaptique
- donc ↘PPSE du neurone moteur,
- mais la voie sensorielle est intacte: seule la voie motrice est habituée !
- le nombre de boutons synaptiques ↘
- donc ↘ du nombre de synapses,
- donc ↘ des connections neuronales!
- donc ↘ de la transmission synaptique
Caractéristiques- l'habituation à CT est un processus homosynaptique: seule la voie sensori-motrice est modifiée
- la modification a lieu dans un circuit médiateur, càd producteur de comportement
idem .
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Mécanismes moléculaires de la sensibilisation

 

PropriétésSensibilisation à court-termeSensibilisation à long terme
Résulte desuite à un choc traumatisant, les réactions du sujet sont exacerbées
donc ↗ PPSE et ↗ efficacité synaptique
- ↗ du nombre de synapses, dont celles actives
- activation de gènes
- synthèse de protéines.
Caractéristiques- processus hétérosynaptique: la voie sensori-motrice est sensibilisée par un interneurone facilitateur
- voie neuronale modulatrice: interneurone facilitateur
idem
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Mécanisme - sensibilisation à court-terme

Question Answer
1)- Interneurone facilitateur relargue sérotonine dans fente synaptique,
- sérotonine se fixe à son récepteur sur le neurone sensoriel, couplé à une protéine G
2)activation adénylate cyclase -> AMPc -> PKA (3 actions):
-> réduction du courant K+ => prolongation du PA
-> donc prolongation de l'entrée de Ca²+ => + de neurotransmetteur émis
Efficacité de l'exocytose ↑ par phosphorylation de protéines.
-> mobilisation des +++vésicules de NT vers la synapse avec le neurone moteur
3)PKC: ouverture des canaux Ca²+ de type L, action avec la PKA.
=> tout ceci prolonge la réponse face à un stimulus = sensibilisation.
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Mécanisme - sensibilisation à long terme

Question Answer
1)l'activation des récepteurs métabotropiques (sérotoninergiques) mène à une action prolongée de plusieurs secondes à plusieurs minutes.
2)la voie AMPc-PKA-MAPK-CREB est sensibilisée et activée:
- activation maintenue de la PKA
- provoque l'activation de CREB
3)CREB provoque l'activation de 2 types de gènes:
- gènes précoces = maintien de l'activité de la PKA -> boucle de rétro-action positive.
- gènes tardifs = croissance de nouvelles connections synaptiques par synthèse protéique.
Comparaison habituation VS sensibilisation à long termedans la sensibilisation à LT, le nb de synapses augmente ;
dans l'habituation à LT, le nb de synapses et de synapses actives diminue!
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Passage du court terme au long terme

Question Answer
Expliquer- le passage se fait par répétition.
- l'application d'un choc unique provoque une sensibilisation à court-terme
- la répétition du choc unique ou d'un train de chocs dans le temps provoque un maintien de la sensibilisation -> sensibilisation à LT
Rôle de la protéine "prion" CPEB dans le "tagging" synaptique- l'organisme sait quel neurone sera sensibilisé durant l'apprentissage grâce à une synthèse protéique locale, celle de CPEB.
- Stimulation répétée d'une terminaison du neurone sensoriel par la sérotonine:
passage de la forme récessive de CPEB en sa forme dominante. Celle-ci se fixe sur l'ARNm dormant et induit la synthèse de protéines pour la formation de nouveaux boutons synaptiques.
- Or, à la terminaison synaptique non-stimulée du même neurone sensoriel, la protéine CPEB conserve sa forme récessive et l'ARNm reste dormant ➨ tagging
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Apprentissage associatif (implicite)

Conditionnement pavlovien, Contingence temporelle, Critiques du modèle pavlovien

Question Answer
Conditions d'acquisition du conditionnement pavlovien1) Contiguité temporelle entre le SN et le SI: le SN doit précéder le SI.
2) Répétitions des associations, sinon extinction du conditionnement.
3) Motivation.
4) Absence de stimulation étrangère: si, lors de la présentation du SC, une stimulation étrangère parvient à l'animal, la RC est afffaiblie.
Contingence temporelle- la force du conditionnement entre 2 stimuli ↓ dans le temps si parasitée par stimulus étranger.
- le stimulus conditionné doit être prédictif du stimulus inconditionnel.
Critiques du modèle pavlovien- le phénomène est plus complexe que prévu
- expérience de laboratoire peu proche de la réalité: le sujet est passif, ne peut agir librement
- la composition de la salive est différente dans le codt pavlovien p/r à la réalité
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Conditionnement opérant de Skinner

Question Answer
Renforcement- l'apparition d'un événement à la suite d'une réponse entraîne une ↑ de probabilité de survenue de la réponse.
- principe du condt opérant se ramène à la relation entre réponse et renforcement.
Conditionnement opérant =apprentissage de la relation causale entre un comportement et ses conséquences par essai et erreur.
Loi de l'effet (Thorndike)- un comportement présente une + grande probabilité d'apparition s'il a un effet favorable pour l'organisme
- un comportement tend à disparaître s'il entraîne un effet défavorable.
Echec du behaviorisme- le cerveau n'est pas une boîte noire dont on peut tout ignorer.
- on ne peut se limiter à des stimulus-réponse.
- Il y a plus qu'un seul mode d'apprentissage
- l'apprentissage n'est pas seulement guidé par la récompense/ses conséquences
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Apprentissage procédural (implicite) et Amorçage (priming, implicite)

Question Answer
Catégories mnésiques implicites - points communs- on ne se rend pas compte de ce type d'apprentissage, car elles sont non-verbalisables, on ne sait pas expliquer comment on les as apprises!
- il s'agit d'automatismes, d'aptitudes!
Apprentissage procéduralApprentissage sensori-moteur sur lequel on n'a pas de contrôle.
Peut survivre en cas de lésion cérébrale, détruisant d'autres formes d'apprentissage.
Définir l'amorçage- forme inconsciente de mémoire, qui concerne l'identification perceptive des mots et des objets.
- se réfère à l'activation d'associations particulières en mémoire, juste avant de mener une action ou une tâche.
- peut également se référer à une technique en psychologie utilisée pour former la mémoire d'une personne de manière positive et négative.
memorize

Mémoire explicite

Question Answer
Mémoire épisodique- capacité à nous remémorer les événements auto-biographiques, de manière intentionnelle et explicite
- concerne les émotions, notre récit personnel
Mémoire sémantique- l’ensemble des connaissances du sujet sur le monde et lui-même.
- elle est partagée, atemporelle et décontextualisée.
- elle est essentielle à la survie individuelle.
Apport de l'étude du cas d'Henry Molaison- Amnésie antérograde de la mémoire autobiographique (et rétrograde pour les événements récents)
- Mémoire = une fonction dissociable des autres fonctions du cerveau
- Encodage et récupération d’engrammes mnésiques sont 2 fonctions ≠
- Mémoire à long terme préservée.
- Relation entre mémoire spatiale et hippocampe (et structures du lobe Temporal Médian).
- Apprentissage procédural préservé mais apprentissage explicite perdu.
Amnésie rétrogradeincapacité à se souvenir d'évènements survenus avant l'apparition du traumatisme (souvenirs anciens perdus)
Amnésie antérogradeincapacité de produire de nouveaux souvenirs, après le traumatisme.
Amnésie globale transitoiresurvenue brutale d'un épisode d'amnésie antérograde, qui ne dure que quelques min/jours, associé à une amnésie rétrograde pour les événements récents précédant cet épisode.
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Hippocampe, Potentialisation à long-terme et propriétés

Question Answer
Boucle tri-synaptique- 1ere synapse = hippocampe CA1 et collatérales de Schaffer
- 2e synapse = C.Schaffer et faisceau de fibres moussues CA3
- 3e synapse = fibres moussues et faisceau perforant, dans le gyrus denté
Synapse entre collatérales de Schaffer et neurones de CA1 - rôle synapse importante pour la mémoire explicite.
Propriété de spécificité de la mémoire- si l'on tétanise une collatérale de Schaffer, et qu'on re-stimule celle-ci par après, on observe un PPSE plus grand qu'au départ.
- Cet effet (gain d'amplitude du PPSE) ne s'observe pas chez les autres collatérales si on ne les as pas tétanisées auparavant.
- Seule la synapse entre la collatérale tétanisée et la cellule pyramidale CA1 sera renforcée.
Propriété d’associativité de la mémoire- capacité de la mémoire à associer un souvenir à une personne/situation/objet appartenant au contexte dans lequel on l'a rencontré.
- on parle d’associativité lorsque la stimulation d'une première synapse renforce une seconde synapse (qui, au départ, était de trop faible intensité pour provoquer un PPSE!), à laquelle elle est associée.
Suite à quoi la potentialisation à long terme se manifeste-t-elle?- se manifeste suite à l'application d'un train de stimulation sur la collatérale de Schaffer
- cela provoque un PPSE maintenu dans le temps.
PLT comprend deux phasesune phase précoce et une phase tardive.
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Phase précoce de la PLT - mécanisme

Question Answer
1)- stimulation de la collatérale de Schaffer
- on provoque libération de glutamate dans la fente, qui se fixe d'abord aux récept. AMPA ionotropiques
- ouverture des canaux: Na+ rentre, K+ sort → dépolarisation → PM change
2)- les ions Mg+ bloquant canaux NMDA vont alors sauter
- grande quantité de calcium va alors rentrer dans la cellule CA1
- Ca²+ s'associe à des protéines kinases dont la calmoduline kinase, qui augmente la perméabilité membranaire des canaux ioniques → feed-back positif, dépolarisation accrue
3)il existe un messager rétrograde (p-e le NO), allant de l'élément postsynaptique à l'élément présynaptique:
induit une libération + grande de glutamate → boucle de rétro-action positive
Phase tardive de la Potentialisation à long termecréation de nouveaux boutons synaptiques.
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Synapse de Hebb, Mémoire explicite des lieux, processus de consolidation

Question Answer
Définir une synapse de HebbLa synapse entre deux neurones est renforcée s'il y a une co-activation de A et B:
si les 2 neurones sont activés en même temps, leurs afférences sont renforcées
Mémoire explicite des lieux- les neurones de l'hippocampe déchargent + lorsque la personne est dans un lieu dont il se souvient
- l'ensemble des neurones (= place cells) voit son activité augmenter lorsqu'il s'y trouve
- ces neurones créent une carte cognitive de l'environnement/la région spatiale.
Expérience de Zola et Squireon apprend au singe rhésus des relations entre des paires d'objets, pour ensuite procéder à une ablation bilatérale de l'hippocampe. On veut savoir combien de temps nécessite l'hippocampe pour former un nouvel apprentissage. On remarque que 16 semaines après l'apprentissage, l'ablation de l'hippocampe n'empêche pas le singe de se rappeler de l'apprentissage. Il n'y a de ≠ que pour 2 à 4 semaines. Expérience montre que c'est un système dynamique.
memorize

Rôle relatif du cortex et du lobe temporal médian

Question Answer
Ce que nous apprend l'expérience de Zola et Squiresi l'ablation de l'hippocampe après 16 semaines n'a pas de conséquences sur la mémoire, cela veut dire qu'après l'apprentissage, ce qui est stocké dans le lobe temporal médian va transiter dans d'autres régions corticales.
Lésion du lobe temporal médian - csqempêche la consolidation de la trace mnésique et provoque une amnésie antérograde (mais pas rétrograde car les souvenirs anciens sont situés au niveau cortical).
Lésion du cortex hippocampal - csqdétruit des souvenirs anciens (à long terme) et provoque une amnésie rétrograde.
Loi de Ribot (du gradient temporel)les souvenirs anciens sont plus solides et le sommeil joue un rôle dans leur consolidation.
Fonctionnement de la mémoire biologique- chaque fois qu'on se rappelle d'un souvenir, on le modifie.
- on peut avoir des faux souvenirs
- la mémoire à long terme est donc facilement manipulable
- on peut se rappeler une information et la modifier avant qu'elle soit stockée à long terme.
memorize