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Les mécanismes secrets de la mémoire

Les mécanismes de la conscience sont si rapides, si habituels, qu’ils nous apparaissent naturels et ne demandant aucune investigation.

Connaissance et reconnaissance et recherche sont trois processus mentaux légèrement différent. La connaissance est l’apprentissage de nouveaux concepts et leur insertion dans le réseau de la conscience, alors que la reconnaissance est l’identification de ces concepts par rapport aux connaissances déjà acquises. La recherche consiste à fouiller dans sa conscience en réponse à une question qui nous est posée.

Notons que la frontière entre ces trois notions est ténue et que toute reconnaissance contient sa part de nouvelle connaissance (les situations analysées n’étant jamais strictement identiques) et forcément de recherche

La connaissance ou l’apprentissage.

C’est l’événement fondamental de la construction de la conscience. Nous allons voir comment l’apprentissage (au sens le plus large c’est à dire l’ensemble de nos nouvelles expériences vécues) va constituer l’élément fondateur de la formation de notre identité.

Lorsque nous recevons un message, un information captée par l’un ou plusieurs de nos sens (ouïe, audition, gout, odorat, toucher) il est transformé par ces récepteurs en un signal électrique transmis au cerveau. A ce moment ce signal n’a aucun sens, il ne s’agit simple flux d’électrons circulants via notre système nerveux. Comment celui-ci va-t-il à partir de ce signal nous donner une image, un son, un gout, une odeur ou une sensation tactile ?

C’est un mécanisme relativement analogue à par exemple une télévision. Les signaux optiques ou audio captés par une caméra sont transformés en signaux électrique transmis par fil ou par ondes hertziennes à notre récepteur de télévision. Celui-ci joue le rôle de cerveau (une forme primitive d’intelligence artificielle) qui va traduire et nous proposer une image et un son que nous pouvons comprendre.

La grande différence entre la télévision et notre système mental est que la télévision ne mémorise rien, ou enregistre sans interprétation sur un disque dur alors que notre cerveau décrypte, mémorise, et crée des relations entre le nouveau message et les messages précédemment enregistrés. Le cerveau crée un réseau de connaissances, une gigantesque base de données de nos expériences vécues, alors que la télévision ne fait qu’enregistrer chaque connaissance sans aucune relations entre elles. La conscience est un réseau d’images mentales (données par les signaux électriques) reliées entre-elles par des liens logique de dépendance.

C’est bien sûr ce réseau base de données qui nous interpelle. Lorsqu’un message arrive à notre cerveau qui le compare aux messages reçus précédemment et sélectionne ceux qui peuvent présenter une certaine analogie avec le nouvel entrant. Il va créer des relations logiques avec eux du type :

même couleur, Rien à voir, plus grand que, même situation, plus effrayant, contraire de, inacceptable, vrai, faux, …etc. etc.

Le message sera alors mémorisé ainsi que ses relations logiques avec les autres élément de la mémoire constituant le réseau de la conscience et en même temps notre identité.

En effet chaque nouveau message est mémorisé par rapport à l’ensemble de notre vécu historisé et représente notre positionnement identitaire dans la vie. Cette interprétation personnelle des événement est ce qui nous caractérise, qui constitue notre « ADN mental », ce que nous sommes, bref notre identité.

De ce fait, ayant tous des expériences différentes (légèrement) nous sommes tous différents et notre identité est bien ce qui nous identifie en termes d’être unique.

Dans le tout jeune âge les souvenir sont de l’ordre du ressenti, de la sensation, puis au fur et à mesure de la prise de maturité ils deviennent plus formels, plus définis, plus exprimables avec des mots et des concepts. C’est à partir de quatre ans que se forment premiers souvenirs conscients et échangeables avec les autres.

Notons qu’ils existe ; même à l’âge adulte des souvenir non exprimables comme celui des odeurs, des gouts, non pas pour des raisons de maturité mais parce qu’il nous manquent les identifiants de base pour les formaliser.

Pour les couleurs on peut apprendre aux enfants le rouge, le jaune, le vert à partir de référents externes universels, puis ont leur apprend les mélanges (bleu + jaune=vert, rouge + bleu=violet, bleu + rouge=marron). Plus grand ils peuvent apprendre les nuances de rouge (carmin, vermillon, cerise, framboise) de bleu (ciel, marine, roi, lavande) et toutes les nuances possibles vert Véronèse, jaune citron, j’aune d’or, etc. etc. Pour chacune de ces nuances ont à un référent à montrer et le vocabulaire à proposer.

Pour les gouts, les odeurs, les touchers nous n’avons pas ces référents externes universellement identifiés, ni le vocabulaire associé, ni surtout la volonté d’apprendre. Seuls ce qui en ont vraiment besoin (parfumeurs, aromaticiens) ont développé un vague langage mi commun, mi personnel, mais qui reste primitif par rapport à celui qui permet l’évocation de la palette des couleurs. Pour les gouts et les odeurs nos souvenirs sont très fondés sur des ressentis, des émotions même si certains se raccroche à des images vécues (lavande, citron, cuir, poulet rôti, pizza, hôpital (éther) dentiste (girofle) )

La reconnaissance ou l’identification

C’est un autre élément du fonctionnement de la mémoire qui est de retrouver dans sa mémoire un élément déjà mémorisé et de l’identifier par rapport aux éléments perçus. C’est un mécanisme assez proche du rappel dans la mémoire d’un souvenir anciennement connu.

Le message reçu par le cerveau (image mentale) et confronté au réseau de la mémoire pour rechercher les images mentales susceptible de créer les liens « identique à » ou « similaire à ». Ceci permet d’identifier dans la mémoire le ou les souvenirs déjà identifiés correspondant au nouveau message et ainsi de le définir.

Notons que le lien « strictement identique à » est très peu probable dans la mesure ou deux expériences ne sont jamais similaires. La vie ne se répète pas ! Toute reconnaissance s’accompagne toujours d’un mécanisme de connaissance (apprentissage) et d’enrichissement de la conscience. Le même objet, par exemple, n’est jamais vu de façon identique, soit que le contexte, la lumière, la position, voire notre humeur soient différentes.

Le rappel de souvenir ou la réponse à une question

Nous sommes souvent confrontés à la situation dans laquelle une question nous est posée, soit par un interlocuteur, soit par un événement qui nous interpelle. Prenons un exemple :

On nus pose la question : « Quelle est la date de la bataille de Marignan ? »

Nous répondons immédiatement : « 1515 »

Voilà qui paraît évident ! C’est en fait un ensemble de processus complexe qui comporte

Identification du message. C’est le processus habituel du décryptage d’un message (verbal, audio, voire odorant, gustatif ou tactile.) commun à tous les processus décrit
Identification de ce message comme une question soit par sa syntaxe, son intonation, ou l’interrogation qu’elle nous pose personnellement.
Recherche dans notre réseau de conscience des liens de similitude qui pourraient répondre à la question. Pour cela il nous faut trouver le ou les bons points d’entrée dans le réseau qui cheminant au travers les liens logiques nous amèneraient à la réponse recherchée. Il arrive que nous ayons la sensation de connaitre la réponse tout en étant incapable de la retrouver. C’est qu’il nous manque le point d’entrée, la clé, pour accéder au labyrinthe de la mémoire. Imaginez que vous recherchiez chez vous votre téléphone. Vous ne savez plus ou vous l’avez posé, impossible de la retrouver. A partir d’un autre téléphone vous l’appelez et la sonnerie vous donne un indice de là où il se trouve. Il sonne dans le salon ! entrons on l’entend sonner sur la commode, voilà on le trouve. Reviennent alors à la mémoire les éléments qui nous auraient permis de le retrouver. On est entré dans le salon, on nous a appelé dans une autre pièce, nous avons machinalement posé le téléphone sur la commode (un endroit où on ne le pose jamais). Si nous nous étions souvenu d’avoir été appelés cela aurai suffit à créer le point d’entré dans nos souvenir. La sonnerie du téléphone à constitué un autre accès (un indice) pour développer une chaine logique qui nous a amené à l’objet

Conclusion

Tous ces mécanisme mentaux qui nous paraissent si évidents sont le fruit de toute une organisation structurelle de notre conscience. La mémoire consciente (celle formalisable dans les codifications sociales) comme la mémoire inconsciente (celle que l’on ne peut formaliser et qui reste du niveau du ressenti) sont un réseau complexe, une gigantesque base de données dans laquelle nous fouillons en permanence pour ajouter, rechercher, nuancer, les souvenirs de notre vécu. Plus les souvenirs sont récents, plus ils occupent une position extérieur dans le réseau de la conscience et plus nous y accédons facilement. Plus ils sont profonds et anciens et moins nous les retrouvons (car le chemin d’accès est plus long). Ceci est à nuancer avec l’impact qu’a eut sur nous ce vécu.

Inversement dans la destruction par l’Alzheimer ce sont les souvenir les plus superficiels qui s’effacent en premier les souvenirs anciens étant plus résilients

Conscience : La recherche dans la mémoire

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Ce que je propose n’est pas la description d’une réalité qui m’échappe et nous échappe totalement, mais la présentation d’un modèle qui peut nous permettre d’en comprendre la logique.

J’ai proposé dans mon dernier article un modèle de construction de la conscience et l’intégration des émotions formalisées dans la mémoire.

Mais nous ne sommes pas « Harpagon » qui accumule son or pour ne jamais s’en servir. Mémoriser ne sert à rien si l’on est pas capable, en cas de nécessité, de fouiller dans cette mémoire pour en extraire les informations qui y sont stockées.

C’est une question que je me suis posée en faisant un mot croisé. On nous propose une définition, un nombre de lettres, et voici, comme par magie, que surgit de notre mémoire le mot juste, adapté à cette définition et au nombre exacte de lettres. C’est un processus si naturel, si banal, que de trouver dans notre mémoire la réponse à une question que nous n’y faisons plus attention. Pourtant la question se pose, quel est le truc qui permet ce tour de magie.

Il s’agit d’un processus tout à fait analogue de celui de la construction de la conscience décrit dans l’article précédent. En fait, le secret (que vous pouvez révéler à tout le monde !) est que la construction même de la mémoire implique la création des éléments qui permettrons de la fouiller. L’humain est quand même une sacré invention et si c’est un dieu qui l’a créé, : « Chapeau l’artiste ».

Reprenons le mécanisme pas à pas.

La perception

Un message visuel écrit, ou un message audio parlé arrive sur nos récepteurs (rétine ou tympan) et est transmis au cerveau sous forme de signaux électriques totalement dépourvu de sens. Il forme une image mentale dans notre cerveau (on devrait plutôt dire une représentation mentale) qui met en activité celui-ci.

En comparaison avec les acquis, les apprentissages precédents, il va décoder cette image pour lui donner un sens. Ceci nécessite, bien sûr, l’acquisition du langage, de la langue, de sa syntaxe et grammaire. Le message prend pour nous un sens.

Point important notre cerveau va analyser la syntaxe de ce message sous forme d’affirmation ou de questionnement. S’il s’agit d’une information le cerveau va suivre le processus décrit dans l’article précédent et l’information va s’inscrire dans notre conscience, le réseau de notre mémoire.

La recherche

S’il s’agit d’une interrogation le processus va être un peu différent.

Notre cerveau va chercher à sélectionner dans notre mémoire les éléments de premier niveau analogues à celui proposé par le message,
puis chaque élément de premier niveau ira chercher dans la mémoire les éléments qui lui paraissent analogue. Ainsi de suite jusqu’à aboutir (ou non !) à ce qui est la réponse à la question.
Dans ce cas il n’y a pas d’intégration dans la conscience car la question ne mérite, en général, pas d’être mémorisée. La réponse, elle, est déjà intégrée à la mémoire.
La réponse peut se traduire par un comportement, si la question nous surprend, nous bouscule, mais plus généralement par une expression écrite ou verbale.
C’est bien la construction initiale de la mémorisation dans notre conscience, sa structuration initiale, qui permet la recherche des éléments mémorisés. Notre cerveau est ainsi fait que les informations sont acquises de façon à ce qu’elles puissent être retrouvées et exploitées.
C’est là toute la magie !

P.S. J’ai pour plus de clarté utilisé apparemment sans distinction les mots de conscience et de mémoire. En fait la mémoire et l’élément statique de stockage des informations et de leur structuration, (une sorte de disque dur !) la conscience est le « système d’exploitation » qui permet de gérer, d’acquérir ou de retrouver les informations, qui permet de les faire vivre et pour nous de se sentir exister.

Construction de la conscience cognitive, les images mentales

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J’ai pu modéliser de façon plutôt satisfaisante, en tout cas à mon sens !, la construction des liens de causalité (causes/effets) qui relient les représentations mentales dans la conscience cognitive et constituent la structure même de la conscience. Ces liens constituent l’organisation logique et le chemin stocker et pour retrouver les informations dans la mémoire.Reste maintenant à définir le contenu et la nature de ces représentations mentales qui constituent l’information elle-même. Comment un événement quelconque se trouve inscrit dans la mémoire et constitue l’information, le souvenir.

C’est un sujet fondamental dans la connaissance du cerveau. Malheureusement je n’ai pas, à priori, d’idée pour modéliser ce contenu mémoriel.

Cherchons donc quelques pistes qui pourraient nous donner un point de départ dans cette recherche et tout d’abord envisageons ce que pourrait être une image mentale.

La notion d’image mentale

Ces images résultent de la formalisation de nos émotions et ressentis dans un langage codé afin de pouvoir être stockées dans la mémoire. Il s’agit donc d’accéder à une représentation de ces codes si on veut modéliser le contenu de la mémoire.

Chacun de nous a pu faire l’expériences des images mentales. Souvent, penser à quelque chose ou quelqu’un fait surgir dans notre mémoires des images, de couleurs, des formes associées à la pensée en cours. Ces images sont souvent récurrentes et apparaissent (de façon diffuse) à chaque fois que la même pensée se renouvelle. Pour ma part, par exemple, chaque fois que j’envisage la notion d’année ou de mois il apparaît dans ma mémoire une sorte de boucle fermée sur laquelle se positionnent les mois. Cette boucle a systématiquement la même forme et les mois se positionnent sur elle toujours aux mêmes endroits. Cette images est toujours associé au même concept. En est-elle la représentation concrètement formalisé ?

Visualisation d’une image mentale

Livrons-nous à une petite expérience des plus intéressante. Vous allez penser à une personne que vous connaissez très bien, un proche que vous côtoyez régulièrement. Essayez maintenant de la visualiser, d’imaginer son image dans votre esprit, comme si vous vouliez l’utiliser comme modèle pour la dessiner. En vous concentrant vous allez vous rendre compte que cette image d’une personne que vous connaissez très bien n’arrive pas à être nette. Elle est floue, changeante, instable. Il est impossible d’en avoir une idée précise, mais pourtant nous savons qu’il s’agit de cette personne et pas d’une autre. L’image mentale n’est pas une image au sens propre du terme, elle est un flou qui représente malgré tout cette personne. Si nous rencontrons cette personne, nous la reconnaitrons au premier coup d’œil. La comparaison de l’image visuelle que nous recevons d’elle avec cette image mémorisée floue et labile se fait sans problème et l’identification est immédiate. Bizarre, non !

Ajoutons que cette personne nous la reconnaitrions de dos, de face, de profil sans aucun problème, même si la reconnaissance de dos est moins facile. La reconnaissance de la personne vue de dessus (vue dites « d’avion ») et encore plus difficile. La reconnaissance par le son de sa voix est assez facile.

Nous pouvons avancer, un peu dans le concept d’image mentale. Elle serai, la superposition, ou la coexistence des différentes images visuelles ou sonores que nous avons pu acquérir et mémoriser au contact de la personne dans diverses situations, divers vêtements, diverses humeurs, … et plus nous connaissons bien la personne et plus son image sera floue, et paradoxalement plus le souvenir sera riche, et plus l’identification sera facile. C’est pourquoi une personne vue de dessus est plus difficile à identifier car c’est une information que nous n’avons que peu de chance d’avoir mémorisé. D’autre part, une image comme celle de « La Joconde » sera plus précise dans notre mémoire car quel que soit le nombre de fois où nous l’avons mémorisé, il s’agit, à des nuances près, toujours de la même image et notre souvenir est univoque.

Les images en « streaming »

Les étudiants, les comédiens, connaissent bien l’image visualisé des textes qu’ils ont appris. Pour beaucoup d’entre nous, réciter un texte c’est avant tout le lire dans sa mémoire, phrase par phrase, la fin d’une phrase ou d’un vers faisant apparaître la phrase suivante, et ainsi de suite. D’ailleurs, quand on « perd le fil », il faut repartir en arrière pour retrouver le « fil de sa pensée » et retrouver cet enchaînement que l’on a manqué.

Dans la mémorisation d’une chanson on retrouve le même fil. Les premières note font surgir les suivantes et l’on n’a jamais toute la chanson en mémoire à la fois. On se souviens de phrases musicales liées entre elles par un mécanisme d’enchaînement de type « queue/tête » qui nous permet, en « streaming » de faire défiler toute la chanson. Ce phénomène de lecture « en streaming » s’applique également à la récitation d’un texte appris.

Signalons, dans le chant que le fait de donner les premières notes de la chanson (donner le la), permet de passer d’un chant relatif (des notes les unes par rapport aux autres) à un chant absolu (basé sur un ton) qui permet de chanter à plusieurs sans cacophonie.

Cet aspect peut donner pour la mémoire, comme pour un ordinateur la division en une mémoire de stockage ROM (mémoire morte) et une mémoire de travail RAM (mémoire vive) dans laquelle se produirait les processus de rappel des informations pour traitement (visualisation, raisonnement). C’est une hypothèse qui a été envisagé, pour d’autres raison, par le spécialiste des neuro-sciences Lionel Naccache.

Même si ces réflexions permettent de mieux cerner la notion d’image mentale (ou du moins de leur restitution dans la mémoire) elles ne permettent pas d’en donner une modélisation.

Analogie avec l’ordinateur

Penchons-nous maintenant sur l’analogie entre le cerveau et l’ordinateur pour essayer de trouver de nouveaux indices, de nouvelles pistes. Bien sûr ce n’est pas le cerveau qui se calque sur l’ordinateur, mais ce dernier conçu et issu dans le cerveau qui en serai son image.

Dans un ordinateur – dont les données sont actuellement purement du domaine du cognitif – les informations sont stockées sous forme d’informations binaires, en 0 ou 1.

Pour un texte, chaque lettre (de chaque alphabet, russe, chinois, indien, latin…) est codifiée disons pour simplifier de 1 à 256 (ceci ne concerne que l’alphabet latin). Une lettre frappée au clavier s ‘enregistre sous son code dans la mémoire. A la relecture le code de la lettre est lu et envoie sur l’écran le graphisme correspondant.

Pour une image, celle-ci est divisé en « pixels », et chacun d’entre eux est codifié dans la mémoire avec sa couleur, sa transparence, son intensité, …. La lecture successive des pixels permet de reconstituer l’image sur un écran.

On peut aisément imaginer une analogie entre le stockage par 0 ou 1 de ces données dans l’ordinateur et un stockage par l’état connecté ou non entre des synapses neuronaux. Mais dans les cas décrit nous avons stocké des données déjà formalisées (textes ou images) pour en donner une représentation formalisé. Ce n’est pas trop difficile puisque nous possédons la clé de la codification !

L’analogie avec l’ordinateur s’arrête là. La machine ne sait pas stoker (en tous cas à ce jour) des données non formalisées, des concepts abstrait, des sentiments, des impressions comme nous le faisons dans notre mémoire. Nous ne savons pas représenter sous forme binaires ces concepts émotionnels. L’émotion ne peut se résoudre à ce schéma simplificateur. Notre pensée est infiniment plus riche, plus nuancée, plus floue aussi, que celle que peut avoir une machine. Il est vraisemblable que c’est le contraire qui se produira. Si nous parvenons à modéliser l’abstraction, l’émotion produit dans le cerveau humain, alors ce modèle pourra se transmettre à l’ordinateur et les machine auront de l’émotion.

Modéliser totalement l’inscription des images mentales dans notre cerveau implique de pouvoir donner un modèle logique pour représenter les émotions, les concepts abstrait.

Désolé, mais je ne sais pas faire !