Hippocampe (cerveau)
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L'hippocampe ou corne d'Ammon est une structure bilatérale et symétrique, faisant partie du système limbique. Il s'agit d'une structure corticale (et non sous-corticale) ancienne (archicortex) repliée sur elle-même et située dans la face médiane du lobe temporal. Il s'agit d'une structure histologique à une seule couche de cellules principales.
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[modifier] Fonction
Il est composé de plusieurs modules, chacun ayant une fonction spécifique encore mal élucidée; chacune de ces fonctions contribue à la construction rapide (éventuellement en une seule fois) de mémoires évènementielles complexes, qualifiées de mémoire épisodique. Il doit cette fonction mémorielle particulière à certaines structures auto-associatives comme CA3, qui permettent d'établir des liens entre des informations reçues de couches corticales éloignées les unes des autres et qui convergent toutes vers la structure hippocampique par la porte d'entrée du cortex entorhinal. On lui fait jouer un rôle de répétiteur des informations rapidement apprises, pour le manteau cortical qui apprend beaucoup plus lentement, et avec lequel il a des connexions réciproques. Ces épisodes de réactivation de l'information apprise pourraient se faire au cours des phases de repos ou de sommeil (en particulier le sommeil paradoxal) pendant des phases où certaines structures hippocampiques émettent spontanément des "sharp waves" en direction du cortex. La plupart des auteurs pensent que le stockage définitif des souvenirs se fait plus au niveau du cortex que de l'hippocampe, et opposent la mémoire évènementielle ou mémoire épisodique consciente à la mémoire procédurale (des habiletés et des automatismes moteurs ou autres), majoritairement à dominance non-consciente stockés dans des structures sous corticales, tels les ganglions de la base. Cependant le dialogue entre les deux systèmes et le passage d'une forme de mémoire à l'autre est permanent.
Classiquement la recherche, surtout chez le rongeur, avait mis en évidence le rôle important de l'hippocampe dans la mémoire spatiale et la "navigation" alors qu'en parallèle les études chez l'homme de sujets hippocamptomisés pour traitement d'épilepsie avaient mis en lumière son rôle dans la mémoire épisodique et l'acquisition de nouveaux souvenirs , en raison de l'amnésie antérograde consécutive à ces interventions. Les recherches les plus récentes semblent indiquer qu'il n'y a pas de différence fondamentale - si ce n'est de niveau de complexité - entre les fonctions chez l'homme et chez le rongeur. Les mêmes réseaux neuronaux sont impliqués dans une mémoire non seulement spatiale mais aussi temporelle, les deux aspects étant indissociables dans la formation de la mémoire événementielle.
Cependant, selon une étude faite en 2006 par une équipe de l'INSERM dirigée par Francis Eustache et Pascale Piolono, l'hippocampe serait en fait le siège de la mémoire épisodique à long terme, c’est-à-dire l'ensemble des évènements de l'existence dont le souvenir a été conservé. L'hippocampe ne serait donc pas une simple machine à fabriquer des souvenirs stockés ensuite ailleurs, mais bien le siège de ces souvenirs et ceci tout au long de la vie. Cette étude a été faite sur des femmes volontaires, dont le mari avait fourni, pour chacune d'entre elles, cinq souvenirs précis, étalés de l'enfance jusqu'à une période récente. Lorsque les chercheurs ont réactivé ces souvenirs par des indices, ils ont observé que l'hippocampe de ces femmes s'active et d'autant plus fortement que ces souvenirs étaient précis (détails, couleurs, odeurs).
[modifier] Structure
Structurellement, l'hippocampe se divise en
- hippocampe proprement dit, formé du Gyrus Dentelé (gyrus dentatus) et de la Corne d'Ammon
- et structure para-hippocampique d'entrée (cortex entorhinal) ou de sortie (subiculum).
- la corne d'Ammon est elle même subdivisée en CA1, CA2 et CA3 (corne d'Ammon 1, 2 et 3).
L'hippocampe est caractérisé par un circuit neuronal trisynaptique : les cellules granulaires contenues dans le gyrus dentelé envoient massivement leurs axones (fibres moussues) vers le zone CA3 : il y a synapse avec les dendrites des cellules pyramidales de cette zone. Puis les axones des cellules pyramidales de la zone CA3 projettent leurs axones vers les dendrites des cellules pyramidales de la zone CA1 (collatérales de Schaeffer). Celles ci projettent à leur tour leur axones vers le subiculum ou le cortex entorhinal.
En parallèle à cette boucle trisynaptique il existe des connexions directes depuis les couches 2 et 3 du cortex entorhinal vers les dendrites de CA3 et de CA1. Le rôle de cette double connectivité est encore mal compris. Les connexions depuis CA1 ou depuis le subiculum vers les neurones des couches profondes du cortex entorhinal ainsi que les connections entre ces couches profondes et les couches superficielles du cortex entorhinal font que la boucle trisynaptique est incluse dans une boucle plus vaste qui comprend le cortex entorhinal, l'hippocampe proprement dit, le subiculum, qui se referme au niveau du cortex entorhinal, porte d'entrée et de sortie principale entre le néo-cortex et l'hippocampe.
[modifier] Pathologies de l'hippocampe
- La maladie d'Alzheimer
- Le stress chronique
- Le manque de sommeil (étude scientifique à confirmer)
[modifier] Picornavirus
Les infections à répétition par picornaviridae (rhumes, certaines gastro-entérites) (étude scientifique à confirmer) .
Selon le professeur Charles Howe[1] qui a mené ses recherches sur des souris, les picornavirus auraient une action destructrice des cellules de l'Hippocampe (cerveau), siège du contrôle des processus de l'apprentissage et de la mémorisation, à tel point que « des infections à répétition par picornavirus pourraient entamer le capital cognitif d'un individu. »
[modifier] Alcoolisme
L'alcoolisme (étude scientifique à confirmer)
Une étude américaine du Colorado Health Sciences Center a cherché à savoir si la consommation excessive d'alcool a un effet sur l'hippocampe. Utilisant l'imagerie à résonance magnétique (IRM), ils ont constaté que l'hippocampe des alcooliques sévères est moins volumineux et "cette découverte pourrait expliquer le déficit cognitif et les problèmes de mémoire souvent observés chez ces derniers". La suite de leur recherche porte sur le fait de savoir comment l'hippocampe réagit à l'arrêt de l'imprégnation alcoolique.
[modifier] Cannabis
Des universitaires américains[2] ont découvert que le cannabis perturbe les processus de mémorisation du cerveau en désorganisant le fonctionnement électrique de l'hippocampe, structure clé du cerveau pour l'activation de la mémoire. Le cannabis aux doses usuellement présentes chez ses consommateurs supprime les oscillations électriques, essentielles dans le processus d'apprentissage et de mémorisation. Les processus cognitifs sont désorganisés.
Selon le professeur Jean Constantin, la principale substance active dans le cannabis, le THC, bloque aussi la libération d'un neurotransmetteur important dans l'hippocampe, l'acétylcholine, effactant le fonctionnement électrophysiologique du cerveau.
[modifier] Livres
- Jean-Paul Banquet, Ph. Gaussier, M. Quoy, A. Revel, Y. Burnod, A Hierarchy of Associations in Hippocampo-Cortical Systems: Cognitive Maps and Navigation Strategies, Neural Computation, 17, 6, June 2005.
- Professeur Jean Constantin : Halte au cannabis !, éd. Odile Jacob.
[modifier] Articles
- Crusio, W. E., et H. Schwegler (2005). "Learning spatial orientation tasks in the radial-maze and structural variation in the hippocampus in inbred mice." Behavioral and Brain Functions 1 (3)
- Florian, C., J. Foltz, et al. (2006). "Post-training intrahippocampal injection of synthetic poly-{alpha}-2,8-sialic acid-neural cell adhesion molecule mimetic peptide improves spatial long-term performance in mice." Learn Mem.
- Florian, C. et P. Roullet (2004). "Hippocampal CA3-region is crucial for acquisition and memory consolidation in Morris water maze task in mice." Behavioural Brain Research 154(2): 365-374.
