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Postmortem du cerveau le plus célèbre de l'histoire des neurosciences

Le 25 août 1953, Henry Molaison, 27 ans, nommé Henry Molaison, originaire du Connecticut, subit une opération au cerveau pour traiter les convulsions dont il souffrait chroniquement à la suite d'une épilepsie. Le neurochirurgien de l'hôpital Hartford, William Beecher Scoville, qui avait précédemment déterminé les régions cérébrales à l'origine des crises convulsives de Molaison, a retiré un morceau de tissu cérébral de la taille d'un poing, qui comprenait des parties de ses lobes temporaux médiaux gauche et droit.

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Lorsque Molaison s'est réveillé après l'opération, son épilepsie était en grande partie guérie. Mais enlever autant de tissu cérébral - et en particulier une structure appelée hippocampe - a créé un problème entièrement nouveau pour HM, comme il serait bientôt appelé dans la littérature scientifique pour protéger sa vie privée.

À partir de ce moment, il ne pouvait plus créer de souvenirs d'événements, de noms, de personnes, de lieux ou d'expériences nouveaux. Il a également perdu la plupart des souvenirs qu'il avait formés au cours des années qui ont précédé l'opération. Dans le sens le plus fondamental possible, HM a vécu entièrement dans le moment.

"En ce moment, tout me semble clair, mais que s'est-il passé juste avant?" il a dit une fois. "C'est ce qui m'inquiète. C'est comme si je sortais d'un rêve. Je ne m'en souviens pas." Bien qu'il ait eu des contacts quotidiens avec les mêmes infirmières et médecins, il ne se doutait pas qu'il les avait déjà rencontrés à chaque fois qu'il les voyait. Il restait une personne parfaitement intelligente et perspicace, mais était incapable de conserver un emploi ou de vivre seul. Sans le tissu conjonctif de la mémoire à long terme, sa vie a été réduite à une série de moments isolés et incohérents.

De ce malheur tragique est né un bénéfice inattendu. Pendant des décennies, les neuroscientifiques ont étudié de près le HM, faisant des découvertes révolutionnaires sur la formation de la mémoire en fonction de son état. Il a volontairement participé aux tests presque continuellement et à la fin, il était largement reconnu comme le patient le plus important de l’histoire des neurosciences.

À sa mort en 2008, des chercheurs dirigés par Jacopo Annese de l’Université de San Diego ont gelé son cerveau avec de la gélatine et l'ont découpé en 2 401 tranches ultra-minces pour permettre des recherches plus approfondies. Dans un article publié aujourd'hui dans Nature Communications, ils ont annoncé les résultats de leur analyse. En utilisant ces tranches pour créer un modèle 3D détaillé du cerveau de HM, détaillé par microscopie, ils ont identifié une lésion auparavant inconnue causée par la chirurgie, découverte qui pourrait éclairer davantage les structures anatomiques responsables de la mémoire.

Hm cerveau rendering.gif Rendu du modèle 3D du cerveau de HM par l'équipe UC San Diego. Les zones supprimées lors de son opération en 1953 ont été ajoutées en rouge (Vidéo de Brain Observatory / UC San Diego)

Dans les décennies qui ont suivi l'intervention de HM, des chercheurs tels que Brenda Milner et Suzanne Corkin ont étudié les limitations de la mémoire de HM et les ont utilisées pour faire œuvre de pionnier dans le domaine naissant de l'étude de la mémoire. Avec les enregistrements de la procédure de 1953, ils ont même été capables de relier certaines zones anatomiques manquant à HM avec des fonctions de mémoire.

Auparavant, beaucoup avaient pensé qu'il était impossible d'assigner des fonctions à des structures physiques de cette manière, mais le cas unique de HM ouvrait de nouvelles possibilités. Il était incapable de stocker de nouvelles informations dans sa mémoire explicite - le type de mémoire qui nous permet de nous rappeler consciemment des expériences et de nouvelles informations - mais il pouvait se rappeler des informations sur une très courte période de temps (jusqu'à environ 20 secondes). que sa mémoire à court terme était quelque peu intacte. Il pourrait également apprendre et conserver de nouvelles compétences, même s'il ne se souvenait pas de l'acte même de les apprendre.

Ces distinctions subtiles ont conduit les scientifiques à distinguer entre la mémoire procédurale - la mémoire inconsciente qui nous permet d’exercer des activités motrices, comme la conduite - et la mémoire explicite. De plus, ce HM ne pouvait pas former de nouvelles mémoires explicites, mais ses souvenirs d'enfance intacts avaient mis en évidence la différence entre le codage de la mémoire et la récupération de la mémoire (il pouvait toujours effectuer la dernière, mais pas la première). Peut-être plus important encore, le fait qu'il lui manque son hippocampe donne à penser que la structure était impliquée de manière cruciale dans le codage des mémoires explicites à long terme, mais n'était pas nécessaire pour la mémoire à court terme ou procédurale.

cerveau atlas.jpg Une photo haute résolution d'une tranche de cerveau HM, zoomable jusqu'au niveau microscopique et disponible en ligne. (Image via Observatoire du cerveau / UC San Diego)

Le cerveau de HM a été imagé de son vivant grâce à l'IRM et à d'autres techniques, mais le nouveau modèle haute résolution, créé à partir de données extraites de photographies de milliers de minces tranches, a permis aux chercheurs d'approfondir leurs connaissances de l'anatomie du cerveau. des observations à une échelle plus fine.

Ils ont découvert que certaines parties du cerveau qui auraient été laissées intactes après l'opération ont été retirées. Le cortex orbitofrontal gauche, par exemple, contenait une petite lésion, probablement causée pendant la chirurgie. En outre, ils ont constaté que certaines parties de l'hippocampe gauche et de l'hippocampe droit étaient en fait non endommagées, ce qui pourrait amener les chercheurs à revoir leurs croyances antérieures sur le rôle de l'hippocampe dans différentes sortes de mémoire.

L’équipe UC San Diego prévoit également de publier un "atlas" en ligne gratuit du cerveau, constitué des images haute résolution de ses tranches, visualisables sur une plateforme zoomable de type Google Maps (une photo a déjà été publiée). Étant donné que la dissection originale du cerveau a été diffusée en direct sur le Web et a attiré environ 400 000 téléspectateurs, il semble probable que tant dans la mort que dans la vie, la condition extraordinaire de HM en captivera beaucoup.

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