Des chercheurs du MIT explorent d’autres pistes que les neurones pour percer le mystère de la mémoire cérébrale

Des chercheurs du MIT explorent de nouvelles pistes pour percer les mystères du stockage de l’information dans le cerveau, en élargissant leur investigation au-delà des seuls neurones traditionnellement étudiés par les neuroscientifiques.

Des cellules étoilées au cœur de la mémoire

Depuis des décennies, les astrocytes n’étaient perçus que comme de simples soutiens aux célèbres neurones de notre cerveau. Pourtant, une équipe du MIT propose aujourd’hui une théorie audacieuse : ces cellules méconnues seraient peut-être des actrices majeures du stockage de la mémoire. Difficile à croire, lorsqu’on pense que le cerveau humain compte près de 86 milliards de neurones… Mais il abrite aussi autant, sinon plus, d’astrocytes — ces cellules étoilées dotées de multiples « bras » qui s’étendent vers des millions de synapses.

À la croisée des connexions neuronales

Jusqu’à récemment, on pensait que les astrocytes se contentaient d’entretenir le milieu cérébral : nettoyage des débris, apport de nutriments et gestion de l’oxygène. Or, leurs tentacules viennent envelopper les synapses — points où deux neurones communiquent — formant ce que les chercheurs appellent la « synapse tripartite ». Contrairement aux neurones, ces cellules n’envoient pas d’impulsions électriques. Elles dialoguent grâce à des signaux calciques et participent à la synchronisation de l’activité neuronale via la libération de gliotransmetteurs.

L’émergence d’un nouveau modèle

C’est en se penchant sur ce mécanisme que le professeur Jean-Jacques Slotine, épaulé par Dmitry Krotov et Léo Kozachkov, a élaboré un modèle inspiré des réseaux associatifs denses — une évolution du classique réseau de Hopfield. Ce modèle permettrait d’expliquer comment la mémoire humaine peut dépasser largement ce qu’autorisent les seules connexions neuronales. Le point crucial ? Les astrocytes pourraient multiplier les associations possibles entre neurones, augmentant ainsi considérablement la capacité mémorielle.

Pour mieux comprendre leur démarche, voici les apports principaux du modèle :

• Mise en jeu complexe : Les astrocytes créent des liens supplémentaires au sein du réseau.
• Capacité élargie : Cela expliquerait le volume impressionnant d’informations stockées.
• Pont avec l’IA : S’inspirer du rôle des astrocytes pourrait transformer l’intelligence artificielle.

Pistes pour le futur… humain et artificiel

Mais comment prouver que cette architecture cellulaire régit vraiment nos souvenirs ? Les chercheurs imaginent déjà manipuler expérimentalement ces connexions pour observer d’éventuels impacts sur la mémoire. Si cela se confirmait, on pourrait bien assister à une convergence nouvelle entre biologie et intelligence artificielle : l’étude suggère que repenser nos modèles IA en tenant compte des spécificités biologiques pourrait ouvrir la voie à des systèmes plus intelligents et économes en énergie. Voilà qui relance le débat : le cerveau n’a sans doute pas livré tous ses secrets…